一道单调栈的题目

一道单调栈的题目

背景

今天偶然遇到一道单调栈的题目,顺便复习下闲置已久的算法知识,题目的意思大致就是给你一个区间,找到子段和>=K的一个最小子段。

思路

子段问题的关键是前缀和,先求一下

int sum[50005]={0};
for(int i=0;i<len;i++) sum[i+1] = sum[i] + A[i];

紧接着,关键就是维持一个单调栈,下面解释一下什么是单调栈,先给一段代码

deque<int> dq; //双端队列数据结构
for(int i=0;i<=len;i++){
   while(!dq.empty() && sum[i]<=sum[dq.back()]){ //当前前缀小于
         dq.pop_back();
   }
   dq.push_back(i);
}

举个例子 [1,3,-4,5,-7] 前缀和[1,4,0,5,-2]
单调栈遍历过程中变化(记录下标)
i=0: 0
i=1: 单调上升 push 1,deque中为0,1
i=2: 不单调了,重新来 pop掉0和1,push 2 即deque中的数为下标2
i=3: 单调,push 3,deque中为2,3
i=4:不单调,pop掉2,3,push进4,即deque中为4

基于单调栈,如何找到子段和>=K的一个最小子段呢,如下所示:

class Solution {
public:
    int shortestSubarray(vector<int>& A, int K) {
        int len = A.size();
        int sum[50005]={0};
        // sum[0]=A[0];
        for(int i=0;i<len;i++) sum[i+1] = sum[i] + A[i];
        deque<int> dq;
        int ans = len+1;
        for(int i=0;i<=len;i++){
            while(!dq.empty() && sum[i]<=sum[dq.back()]){ //维持单调
                dq.pop_back();
            }
            while(!dq.empty() && sum[i]>=sum[dq.front()] + K){ //判断满足条件的单调栈,找到最小的
                // int t = dq.front();
                ans = min(ans, i-dq.front());
                dq.pop_front();
            }
            dq.push_back(i);
        }
        return ans<len+1?ans:-1;
    }
};
在Python中,“单调栈接雨水”通常是一个经典的算法问题,源于一道面试题或编程比赛题目,它涉及到了数据结构中的栈操作和数组遍历。题目背景通常是这样的:给定一个高度不均匀的柱状图,每根柱子代表一个高度h[i]。下雨开始时,如果柱子顶部低于当前水位,那么雨会从顶部溢出,然后继续下落,直到水位再次高于柱子顶部。你的任务是在每次降雨之后,计算有多少雨水能够积累到每个柱子的底部。 这个问题的关键在于维护一个单调栈,当遇到比当前栈顶元素高的柱子时,就将这个高柱子压入栈中;当遇到比栈顶元素低的柱子时,则表示当前栈顶元素代表的是之前降雨中累积的高度,因此可以弹出栈顶元素并累计这部分雨水量。最后,剩余在栈中的柱子也都能积累雨水。 Python代码实现可能会这样: ```python def trap(height): if not height: return 0 stack = [] left, right = 0, len(height) - 1 water = 0 while left < right: # 当左指针处柱子高度小于等于栈顶柱子,把左指针处的雨水累积进结果 while stack and height[left] <= height[stack[-1]]: water += (height[stack.pop()] - height[left]) # 把左指针对应的柱子压入栈 stack.append(left) left += 1 # 当右指针处柱子高度大于等于栈顶柱子,把右指针处的雨水累积进结果 while stack and height[right] >= height[stack[-1]]: water += (height[right] - height[stack.pop()]) # 把右指针对应的柱子压入栈 stack.append(right) right -= 1 return water ```
评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值