LeetCode第496题：下一个更大元素 I

问题描述

给定两个没有重复元素的数组 nums1 和 nums2 ，其中nums1 是 nums2 的子集。找到 nums1 中每个元素在 nums2 中的下一个比其大的值。

nums1 中数字 x 的下一个更大元素是指 x 在 nums2 中对应位置的右边的第一个比 x 大的元素。如果不存在，对应位置输出-1。

示例 1:

输入: nums1 = [4,1,2], nums2 = [1,3,4,2].

输出: [-1,3,-1]

解释:

对于num1中的数字4，你无法在第二个数组中找到下一个更大的数字，因此输出 -1。

对于num1中的数字1，第二个数组中数字1右边的下一个较大数字是 3。

对于num1中的数字2，第二个数组中没有下一个更大的数字，因此输出 -1。

示例 2:

输入: nums1 = [2,4], nums2 = [1,2,3,4].

输出: [3,-1]

解释:

对于num1中的数字2，第二个数组中的下一个较大数字是3。

对于num1中的数字4，第二个数组中没有下一个更大的数字，因此输出 -1。

注意:

nums1和nums2中所有元素是唯一的。

nums1和nums2 的数组大小都不超过1000。

解题思路

首先在nums数组里面找到findNums每个元素的对应位置，找不到则直接存入-1；

找到之后从下一个元素开始（对应题目描述的右边），寻找比此元素大的元素下标，找到则存入下标所指向的元素。

否则就存入-1.

这个应该是最笨的方法了。。

假设findNums和nums长度分别为m和n，则此算法时间复杂度为O(mn)，空间复杂度为O(1).

解题思路改进

这道题其实就是求nums数组每个元素右边第一个比它大的元素，不存在就是-1。

所以初始化一个map，大小与nums.size()相同，记录nums每个元素以及它右边第一个比他大的元素。

如何去寻找呢？

可以遍历nums数组，用栈的栈顶来记录每个元素temp右边的元素，直到找到一个比当前元素temp大的元素，将temp与该元素一起压入map。

如果找不到比temp大的元素，那么将temp与-1一起压入map。

当map初始化完毕后，就可以开始遍历findNums数组了。

根据findNums的元素值找到其在map中的映射，将映射依次加入vector容器即可。

假设findNums和nums长度为m和n，则时间复杂度为O(max(m,n))，空间复杂度为O(n)，空间换时间。

举例

对于例1中的nums={1,3,4,2}，先遍历nums来初始化map。

1)对于1，压入3,3比1大，1右边第一个比它大的数字找到，map[1]=3；

2)对于3，压入4,4比3大，3右边第一个比它大的数字找到，map[3]=4；

3)对于4，压入2,2比4小，2出栈。nums数组结束，4右边不存在比它大的数字，map[4]=-1；

4)对于2,2已经是nums最后一个数字，2右边不存在比它大的数字，map[2]=-1.

map初始化完成，接下来遍历findNums={4,1,2}。

1)map[findNums[0]]=map[4]=-1，-1加入vector

2)map[findNums[1]]=map[1]=3，3加入vector

3)map[findNums[2]]=map[2]=-1，-1加入vector

最后vector的结果就是{-1,3，-1}，返回这个vector即可。

C++代码

class Solution {
public:
    vector<int> nextGreaterElement(vector<int>& findNums, vector<int>& nums) {
        int size1=findNums.size();
        int size2=nums.size();
        vector<int> result;
        int flag=-1;
        int index1,index2;

        for(int index1=0;index1<size1;++index1){

            //每次初始化flag
            flag=-1;

            //找到findNums[index1]在nums中的位置index2
            for(index2=0;index2<size2;++index2){
                if(findNums[index1]==nums[index2])
                    break;
            }

            //找到合适数字及修改flag，跳出循环
            for(;index2<size2;++index2){
                if(findNums[index1]<nums[index2]){
                    flag=nums[index2];
                    break;
                }
            }

            //根据flag确定最后结果
            result.push_back(flag);
        }

        return result;
    }
};

C++代码改进

class Solution {
public:
    vector<int> nextGreaterElement(vector<int>& findNums, vector<int>& nums) {
	    //m_stack存放nums中元素的右边元素
        //m_map存放nums每个元素的最终结果
        std::stack<int> m_stack;
        map<int,int> m_map;

        //遍历nums初始化m_map
        for(int index=0;index<nums.size();++index){

            //栈不空且当前元素大于站内元素
            //栈内元素出栈并不断更新
            while(!m_stack.empty() && nums[index]>m_stack.top()){
                m_map[m_stack.top()]=nums[index];
                m_stack.pop();
            }

            //栈空存入元素
            m_stack.push(nums[index]);
            m_map[nums[index]]=-1;
        }

        //遍历findNums
        vector<int> result;
        for(int index=0;index<findNums.size();++index){
            result.push_back(m_map[findNums[index]]);
        }

        return result;
    }
};

运行结果1

运行结果2

参考资料

1、496. 下一个更大元素 I