单调栈分类、封装和总结

简介: 单调栈分类、封装和总结

通过枚举最小(最大)值不重复、不遗漏枚举所有子数组

封装类

class CRangIndex
{
public:
  template<class _Pr>
  CRangIndex(int iVectorSize, _Pr CurIndexCmpStackTopIndex)
  {
    m_c = iVectorSize;
    m_vLeft.assign(m_c, -1);
    m_vRight.assign(m_c, m_c);
    stack<int> sta;
    for (int i = 0; i < m_c; i++)
    {
      while (sta.size() && (CurIndexCmpStackTopIndex(i, sta.top())))
      {
        m_vRight[sta.top()] = i;
        sta.pop();
      }
      if (sta.size())
      {
        m_vLeft[i] = sta.top();
      }
      sta.emplace(i);
    }
  }
  template<class _Pr>
  CRangIndex(const vector<int>& nums, _Pr CurValueCmpStackTopValue)
  {
    m_c = nums.size();
    m_vLeft.assign(m_c, -1);
    m_vRight.assign(m_c, m_c);
    stack<int> sta;
    for (int i = 0; i < m_c; i++)
    {
      while (sta.size() && (CurValueCmpStackTopValue(nums[i], nums[sta.top()])))
      {
        m_vRight[sta.top()] = i;
        sta.pop();
      }
      if (sta.size())
      {
        m_vLeft[i] = sta.top();
      }
      sta.emplace(i);
    }
  }
  int m_c;
  vector<int> m_vLeft, m_vRight;//vLeft[i] 从右向左第一个小于nums[i] ;vRight[i] 是第一个小于等于nums[i]。
};

测试用例

大于

CRangIndex ri(nums, std::greater<>()); 结果:右边界从左向右第一个大于当前值,左边界从右向左第一个大于等于当前值

原数组 左边界 右边界
1 2 3 3 4 -1 -1 -1 2 -1 1 2 4 4 5
8 7 3 4 -1 0 1 1 4 4 3 4

大于等于

CRangIndex ri(nums, std::greater_equal<>());

结果:右边界从左向右第一个大于等于当前值,左边界从右向左第一个大于当前值

.|原数组 | 左边界 | 右边界|

|–|–|–|

1 2 3 3 4|-1 -1 -1 -1 -1|1 2 3 4 5

8 7 3 4| -1 0 1 1|4 4 3 4

小于

CRangIndex ri(nums, std::less<>());

结果:右边界从左向右第一个小于当前值,左边界从右向左第一个小于等于当前值

.|原数组 | 左边界 | 右边界|

|–|–|–|

1 2 3 3 4|-1 0 1 2 3|5 5 5 5 5

8 7 3 4 |-1 -1 -1 2|1 2 4 4

小于等于

CRangIndex ri(nums, std::less_equal<>());

结果:右边界从左向右第一个小于等于当前值,左边界从右向左第一个小于当前值

.|原数组 | 左边界 | 右边界|

1 2 3 3 4|-1 0 1 1 3|5 5 3 5 5

8 7 3 4| -1 -1 -1 2|1 2 4 4

int main()
{
  vector<int> nums;
  {
    nums = { 1,2,3,3,4 };
    CRangIndex ri(nums, std::less_equal<>());
    std::cout << "数组值:";
    CConsole::Out(nums);
    std::cout << "左边界:";
    CConsole::Out(ri.m_vLeft);
    std::cout << "左边界:";
    CConsole::Out(ri.m_vRight);
  }
  {
    nums = { 8,7,3,4 };
    CRangIndex ri(nums, std::less_equal<>());
    std::cout << "数组值:";
    CConsole::Out(nums);
    std::cout << "左边界:";
    CConsole::Out(ri.m_vLeft);
    std::cout << "左边界:";
    CConsole::Out(ri.m_vRight);
  }
}

二分查找的进一步优化

子状态都单调递增或单调递减
一,插入也是有序,直接栈顶插入。二,淘汰无效状态后,直接栈顶插入。
二,要查询的值是被淘汰的元素。二,要查询的值是栈顶元素。

【单调栈】LeetCode1776:车队

【单调栈】LeetCode:1944队列中可以看到的人数

最小(最大)字典序

【单调栈 】LeetCode321:拼接最大数

【单调栈】LeetCode2030:含特定字母的最小子序列

其它


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测试环境

操作系统:win7 开发环境: VS2019 C++17

或者 操作系统:win10 开发环境: VS2022 C++17

如无特殊说明,本算法C++ 实现。



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