【C++刷题】力扣-#496-下一个更大元素 I

题目描述

nums1 中数字 x 的 下一个更大元素 是指 x 在 nums2 中对应位置 右侧 的 第一个 比 x 大的元素。
给你两个没有重复元素 的数组 nums1 和 nums2 ，下标从 0 开始计数，其中nums1 是 nums2 的子集。
对于每个 0 <= i < nums1.length ，找出满足 nums1[i] == nums2[j] 的下标 j ，并且在 nums2 确定 nums2[j] 的 下一个更大元素 。如果不存在下一个更大元素，那么本次查询的答案是 -1 。
返回一个长度为 nums1.length 的数组ans作为答案，满足ans[i]是如上所述的 下一个更大元素 。

示例

示例 1

输入：nums1 = [4,1,2], nums2 = [1,3,4,2].
输出：[-1,3,-1]
解释：nums1 中每个值的下一个更大元素如下所述：
- 4 ，用加粗斜体标识，nums2 = [1,3,4,2]。不存在下一个更大元素，所以答案是 -1 。
- 1 ，用加粗斜体标识，nums2 = [1,3,4,2]。下一个更大元素是 3 。
- 2 ，用加粗斜体标识，nums2 = [1,3,4,2]。不存在下一个更大元素，所以答案是 -1 。

示例 2

输入：nums1 = [2,4], nums2 = [1,2,3,4].
输出：[3,-1]
解释：nums1 中每个值的下一个更大元素如下所述：
- 2 ，用加粗斜体标识，nums2 = [1,2,3,4]。下一个更大元素是 3 。
- 4 ，用加粗斜体标识，nums2 = [1,2,3,4]。不存在下一个更大元素，所以答案是 -1 。

题解

1. 创建哈希表：遍历nums2，对于每个元素，查找其在nums2中右侧的第一个更大元素，并存储在哈希表中。
2. 初始化结果数组：创建一个长度与nums1相同的数组res，用于存储结果。
3. 查找结果：对于nums1中的每个元素，直接从哈希表中获取其在nums2中的下一个更大元素。

代码实现

vector<int> nextGreaterElement(vector<int>& nums1, vector<int>& nums2) {
    unordered_map<int, int> nextMap; // 存储每个元素的下一个更大元素
    stack<int> stack; // 单调栈，用于查找下一个更大元素

    // 填充哈希表
    for (int i = nums2.size() - 1; i >= 0; --i) {
        while (!stack.empty() && nums2[i] >= stack.top()) {
            stack.pop();
        }
        if (stack.empty()) {
            nextMap[nums2[i]] = -1;
        } else {
            nextMap[nums2[i]] = stack.top();
        }
        stack.push(nums2[i]);
    }

    // 使用哈希表查找结果
    vector<int> res;
    for (int num : nums1) {
        res.push_back(nextMap[num]);
    }

    return res;
}

复杂度分析

● 时间复杂度：O(n + m)，其中n是nums1的长度，m是nums2的长度。nums2的遍历和哈希表的构建需要O(m)时间，nums1的遍历需要O(n)时间。
● 空间复杂度：O(m)，用于存储哈希表和栈。
这个算法利用哈希表和单调栈高效地解决了问题，避免了对nums2的重复遍历。