单调栈总和

 栈不要想当然直接看样例分析,还是要根据其性质后进先出,否则很容易出错误的

可以根据我的题来练习单调栈,如有错误,望大佬指出!

您要是觉得可以的话,可以留下你的赞美,谢谢!

目录

 一、栈的基本概念1、栈的定义栈(Stack):是只允许在一端进行插入或删除的线性表。首先栈是一种线性表,但限定这种线性表只能在某一端进行插入和删除操作。

模板stl大法(下面还有一个普通的模拟过程) 

单调栈stl大法

数组模拟栈stl大法

B - Look Up S (stl大法)

模拟stl大法 

这里还有一个模拟栈的方法 

 stl(c++中头文件)

模拟栈模板

压缩完之后

 B3666 求数列所有后缀最大值的位置 - 洛谷


 一、栈的基本概念
1、栈的定义
栈(Stack):是只允许在一端进行插入或删除的线性表。首先栈是一种线性表,但限定这种线性表只能在某一端进行插入和删除操作。

栈顶(Top):线性表允许进行插入删除的那一端。
栈底(Bottom):固定的,不允许进行插入和删除的另一端。
空栈:不含任何元素的空表。

栈又称为后进先出(Last In First Out)的线性表,简称LIFO结构

模板stl大法(下面还有一个普通的模拟过程) 

    // 遍历数组a中的每个元素
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        // 当栈不为空且栈顶元素在数组a中对应的值小于当前元素a[i]时
        while (!s.empty() && a[s.top()] < a[i]) {
            // 将当前元素的索引(加1,变为1-based索引)赋值给b中栈顶元素对应的位置
            b[s.top()] = i + 1;
            s.pop(); // 弹出栈顶元素
        }
        // 将当前元素的索引压入栈中
        s.push(i);
    }

 P5788 【模板】单调栈 - 洛谷

单调栈stl大法

#include<bits/stdc++.h> // 包含几乎所有的标准库头文件
using namespace std; // 使用标准命名空间

int n, a[3000003], b[3000003]; // 定义全局变量n以及两个数组a和b
//  1 4 2 3 5
// 函数:找到数组a中每个元素的下一个更大元素,并将结果存储在数组b中
void findNextGreater(int a[], int b[]) {
    stack<int> s; // 定义一个栈,用于存储元素的索引

    // 遍历数组a中的每个元素
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        // 当栈不为空且栈顶元素在数组a中对应的值小于当前元素a[i]时
        while (!s.empty() && a[s.top()] < a[i]) {
            // 将当前元素的索引(加1,变为1-based索引)赋值给b中栈顶元素对应的位置
            b[s.top()] = i + 1;
            s.pop(); // 弹出栈顶元素
        }
        // 将当前元素的索引压入栈中
        s.push(i);
    }

    // 栈中剩余的元素表示没有更大的元素在其右侧
    while (!s.empty()) {
        // 将这些元素的对应位置在b中标记为0(或任何其他指示符)
        b[s.top()] = 0;
        s.pop(); // 弹出栈顶元素
    }
}

int main() {
    // 读取数组的大小
    cin >> n;
    // 读取数组a的元素
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        cin >> a[i];
    }
    // 调用函数findNextGreater来找到每个元素的下一个更大元素
    findNextGreater(a, b);
    // 输出结果数组b
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        cout << b[i] << " ";
    }
    return 0; // 程序结束
}

数组模拟栈stl大法

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS // 用于避免VS编译器警告关于不安全的函数
#include<stdio.h> // 包含标准输入输出头文件

int a[3000001], b[3000001], c[3000001], n; // 定义全局数组a, b, c和变量n

int main() {
    // 读取数组的大小
    scanf("%d", &n);
    int j = 0; // 初始化栈顶指针
    // 遍历数组a,读取元素
    for(int i = 1; i <= n; i++){
        scanf("%d", &a[i]); // 读取第i个元素
        // 如果栈为空,直接将当前索引压入栈
        if (j == 0) {
            b[++j] = i;
        }
        else {
            // 如果当前元素小于等于栈顶元素对应的值,压入栈
            if (a[i] <= a[b[j]]) {
                b[++j] = i;
            }
            else {
                // 如果当前元素大于栈顶元素对应的值,弹出栈顶元素
                // 并将当前元素的索引设置为弹出元素的下一个更大元素
                while (j > 0 && a[i] > a[b[j]]) {
                    c[b[j--]] = i;
                }
                // 将当前元素的索引压入栈
                b[++j] = i;
            }
        }
    }
    // 输出每个元素的下一个更大元素的索引
    for (int i = 1; i <= n; i++) {
        printf("%d ", c[i]);
    }
    return 0; // 程序结束
}

B - Look Up S (stl大法)

P2947 [USACO09MAR] Look Up S - 洛谷

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
const int ma = 200000;
int a[ma], b[ma], n;
void f(int a[], int b[]) {
	stack<int>s;
	for (int i = 1; i <= n; i++){
		while (!s.empty() && a[s.top()] < a[i]) {
			b[s.top()] = i;
			s.pop();
		}
		s.push(i);
	}
}
int main() {
	cin >> n;
	for (int i = 1; i <= n; i++) {
		cin >> a[i];
	}
	f(a, b);
	for (int i = 1; i <= n; i++) {
		cout << b[i] << endl;
	}
	return 0;
}

模拟stl大法 

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
const int ma = 200000;
int a[ma], b[ma],c[ma], n;
//a数组存的是输入的的东西
//b数组相当于栈中a数组的下标
//c数组同样是存的答案的下标
int main() {
	cin >> n;
	int j = 0;
	for (int i = 1; i <=n ; i++)
	{
		cin >> a[i];
		if (j == 0) {
			b[++j] = i;
		}
		else
		{
			if (a[i] <= a[b[j]]) {
				b[++j] = i;
			}
			else
			{
				while (j > 0 && a[i] > a[b[j]]) {
					c[b[j--]] = i;
				}
				b[++j] = i;
			}
		}
	}

	for (int i = 1; i <= n; i++) {
		cout << c[i] << endl;
	}
	return 0;
}

这里还有一个模拟栈的方法 

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
const int ma = 200000;
int a[ma], b[ma], c[ma], n; // b数组模拟栈

int main() {
    cin >> n;
    for (int i = 1; i <= n; i++) {
        cin >> a[i];
    }

    int j = 0; // 栈顶指针
    for (int i = 1; i <= n; i++) {
        // 如果当前元素大于栈顶元素,则栈顶元素的下一个更大元素是当前元素
        while (j > 0 && a[i] > a[b[j]]) {
            c[b[j--]] = i; // 记录栈顶元素的下一个更大元素的索引
        }
        b[++j] = i; // 将当前元素索引入栈
    }

    // 栈中剩余的元素没有下一个更大元素,设置为 0
    while (j > 0) {
        c[b[j--]] = 0;
    }

    // 输出结果
    for (int i = 1; i <= n; i++) {
        cout << c[i] << " ";
    }
    return 0;
}

 stl(c++中头文件)

但是有人和我说手搓对学习帮助更大于是乎下面就有其他手搓方法

    // 遍历数组a中的每个元素
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        // 当栈不为空且栈顶元素在数组a中对应的值小于当前元素a[i]时
        while (!s.empty() && a[s.top()] < a[i]) {
            // 将当前元素的索引(加1,变为1-based索引)赋值给b中栈顶元素对应的位置
            b[s.top()] = i + 1;
            s.pop(); // 弹出栈顶元素
        }
        // 将当前元素的索引压入栈中
        s.push(i);
    }

模拟栈模板

首先我们先把上面的基础打好,学好了,到时候懒得写的时候,下面自然而然就理解多了

    int j = 0; // 初始化栈顶指针
    // 遍历数组a,读取元素
    for (int i = 1; i <= n; i++)
    {   
        scanf("%d", &a[i]);
        if (j == 0) {
            b[++j] = i;
        }
        else
        {
            if (a[i] <= a[b[j]]) {
                b[++j] = i;
            }
            else
            {
                while (j > 0 && a[i] > a[b[j]]) {
                    c[b[j--]] = i;
                }
                b[++j] = i;
            }
        }
    }

压缩完之后

    int j = 0; // 栈顶指针
    for (int i = 1; i <= n; i++) {
        // 如果当前元素大于栈顶元素,则栈顶元素的下一个更大元素是当前元素
        while (j > 0 && a[i] > a[b[j]]) {
            c[b[j--]] = i; // 记录栈顶元素的下一个更大元素的索引
        }
        b[++j] = i; // 将当前元素索引入栈
    }

    // 栈中剩余的元素没有下一个更大元素,设置为 0
    while (j > 0) {
        c[b[j--]] = 0;
    }

 B3666 求数列所有后缀最大值的位置 - 洛谷

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS // 用于避免VS编译器警告关于不安全的函数
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int n,b[1000001], ans;
unsigned long long a[1000001];
int main() {
	scanf("%d", &n);
	int j = 0;// 栈顶指针
	for (int i = 1; i <= n; i++) {
		scanf("%llu", &a[i]);
	}
	for (int i = 1; i <= n; i++) {
		if (j == 0) {
			b[++j] = i;
			ans = ans ^ i;
		}
		else
		{
			if (a[i] < a[b[j]]) {
				b[++j] = i;
				ans = ans ^ i;
			}
			else
			{
				while (j > 0 && a[i] >= a[b[j]]) {
					ans = ans ^ b[j];
					j--;
				}
				b[++j] = i;
				ans = ans ^ i;
			}
		}
		printf("%d\n", ans);
	}
	return 0;
}

P6510 奶牛排队 - 洛谷https://www.luogu.com.cn/problem/P6510

//一开始没用但单调栈,后来想到1 5 2 3 4 情况
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include<stdio.h>
int  n, max = 0, l = 0, r = 0;
int a[200002], b[200002], c[200002];
int main() {
	scanf("%d", &n);
	for (int i = 1;i <= n;i++) {
		scanf("%d", &a[i]);
	}
	for (int i = 1;i <= n;i++) {
		if (i == 1) {
			b[++l] = i;
			c[++r] = i;
		}
		else{
			if (a[i] <= a[b[l]]) {
				b[++l] = i;
				c[++r] = i;
			}
			else {
				b[l] = i;
				while (a[i] > a[b[l-1]] && l > 1) {
					b[--l] = i;
					--r;
					c[r] = a[c[r]] < a[c[r + 1]] ? c[r] : c[r + 1];
				}
				max = max > b[l] - c[r] + 1 ? max : b[l] - c[r] + 1;
			}
		}
	}
	printf("%d\n", max);
	return 0;
}

 如有错误,请大佬指点,谢谢!

 P6510 奶牛排队 - 洛谷

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include<stdio.h>

int n, max, a[1000000], b[1000000], c[1000000];
int l = 0, r = 0;//b[l]存储最大值的下标   c[r]存储最小值的下标

int main() {
	scanf("%d", &n);
	for (int i = 1; i <= n; i++) {
		scanf("%d", &a[i]);
	}
	for (int i = 1; i <= n; i++) {
		if (i == 1) {
			b[++l] = i;
			c[++r] = i;
		}
		else {
			if (a[i] <= a[b[l]]) {//如果当前元素小于栈顶元素  5  2  1  才会出现这种情况
				b[++l] = i;
				c[++r] = i;
			}
			else {
				b[l] = i;
				while (a[i] > a[b[l - 1]] && l > 1) {
					b[--l] = i;
					--r;
					c[r] = a[c[r]] > a[c[r + 1]] ? c[r+1] : c[r];
				}
				max = max > b[l] - c[r] + 1 ? max: b[l] - c[r] + 1;
			}
		}
	}
	printf("%d\n", max);
	return 0;
}

B3666 求数列所有后缀最大值的位置 - 洛谷

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS // 用于避免VS编译器警告关于不安全的函数
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int n,b[1000001], ans;
unsigned long long a[1000001];
int main() {
	scanf("%d", &n);
	int j = 0;// 栈顶指针
	for (int i = 1; i <= n; i++) {
		scanf("%llu", &a[i]);
	}
	for (int i = 1; i <= n; i++) {
		if (j == 0) {
			b[++j] = i;
			ans = ans ^ i;
		}
		else
		{
			if (a[i] <= a[b[j]]) {
				b[++j] = i;
				ans = ans ^ i;
			}
			else
			{
				while (j > 0 && a[i] > a[b[j]]) {
					ans = ans ^ b[j];
					j--;
				}
				b[++j] = i;
				ans = ans ^ i;
			}
		}
		printf("%d\n", ans);
	}
	return 0;
}



P1823 [COI 2007] Patrik 音乐会的等待 - 洛谷

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include<stdio.h>
long long n, a[500010], b[500010], c[500010],k=0,j=0;
int main() {
	scanf("%lld", &n);
	for (int i = 1; i <= n; i++)scanf("%lld", &a[i]);

	for (int i = 1; i <= n; i++) {

		while (j > 0 && a[i] >= a[b[j]]) {
			if (a[i] == a[b[j]])
				c[i] = c[b[j]] + 1;
			k++;
			k += c[b[j]];
			j--;
		}
		if (j != 0)k++;
		b[++j] = i;
	}

	printf("%lld", k);
	return 0;
}

P2866 [USACO06NOV] Bad Hair Day S - 洛谷

 c语言代码

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include<stdio.h>
#define ma 100000

long long n, a[ma], b[ma], c[ma],j, ans , t;

int main() {
	scanf("%lld", &n);
	for (int i = 1; i <= n; i++) {
		scanf("%lld", &t);
		while (j > 0 && a[j] <= t) {
			j--;
		}
		ans += j;
		a[++j] = t;
	}
	printf("%lld", ans);
	return 0;
}

 c++代码

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int n,t;
long long ans; //注意要开long long 
stack <int> a;
int main() {
	cin>>n;
	for (int i=1; i<=n; i++) {
		cin>>t;
		while (!a.empty()&&a.top()<=t)  
			a.pop();
		ans+=a.size();
		a.push(t);
	}
	cout<<ans;
	return 0;
}

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