单调栈的用法是:用来找数组,左边或右边,第一个比当前元素小(或者大)的是谁。即insert前,栈顶的元素。一个递增的单调栈如下:
递减的也可以相应实现。
for(int i=0; i<nums.size(); i++){
while(!st.empty() && st.top() >= nums[i]){
st.pop();
}
}
同时,一个重要的变形是单调栈可以用deque实现,来找比当前元素小的最小元素。
单调栈相对灵活,对元素的处理可以在pop的时候,或者在while loop以外,即push之前。一个基本的框架就是扫两次,第一次从左往右,第二次从右往左。第一次扫完,用map记录该index的结果。即key为index。
Leetcode 456
bool find132pattern(vector<int>& nums) {
if(nums.size() < 3) return false;
deque<int> dq;
stack<int> st1;
unordered_map<int, int> mp;
for(int i=0; i<nums.size(); i++){
while(!dq.empty() && dq.back() >= nums[i]){
dq.pop_back();
}
if(!dq.empty()) mp[i] = dq.front();
else mp[i] = INT_MAX;
dq.push_back(nums[i]);
}
for(int i=nums.size()-1; i>=0; i--){
while(!st1.empty() && st1.top() < nums[i]){
if(st1.top() > mp[i]) return true;
st1.pop();
}
st1.push(nums[i]);
}
return false;
}
这道题中,更加巧妙的做法如下(真是巧妙),从后往前传递,先找到第二大的数( s2 > s3 > s1, 利用单调栈找s3),然后判断前面是否有s1.
bool find132pattern(vector<int>& nums) {
if(nums.size() < 3) return false;
int s3 = INT_MIN;
stack<int> st;
for(int i=nums.size()-1; i>=0; i--){
if(nums[i] < s3) return true;
while(!st.empty() && st.top() < nums[i]){
s3 = max(s3, st.top());
st.pop();
}
st.push(nums[i]);
}
return false;
}
Lintcode 122:
int largestRectangleArea(vector<int> &height) {
// write your code here
if(height.empty()) return 0;
stack<int> st;
unordered_map<int, int> mp;
for(int i=0; i<height.size(); i++){
while(!st.empty() && height[st.top()] >= height[i]){
st.pop();
}
if(!st.empty()) mp[i] += height[i] * (i - st.top());
else mp[i] += height[i] * (i+1);
st.push(i);
}
stack<int> st2;
for(int i=height.size()-1; i>=0; i--){
while(!st2.empty() && height[st2.top()] >= height[i]){
st2.pop();
}
if(!st2.empty()) mp[i] += height[i] * (st2.top() - 1 - i);
else mp[i] += height[i] * (height.size() - 1 - i);
st2.push(i);
}
int max_ret = 0;
for(auto it : mp){
max_ret = max(max_ret, it.second);
}
return max_ret;
}
122也有一遍扫的办法:
int largestRectangleArea(vector<int> &height) {
// write your code here
if(height.empty()) return 0;
stack<int> st;
unordered_map<int, int> mp;
int max_area = 0;
height.insert(height.begin(), -1);
height.push_back(-1);
for(int i=0; i<height.size(); i++){
while(!st.empty() && height[st.top()] > height[i]){
int cur_idx = st.top(); st.pop();
int area = height[cur_idx] * (i - 1 - st.top());
max_area = max(max_area, area);
}
st.push(i);
}
return max_area;
}