739. 每日温度

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给定一个整数数组 temperatures ，表示每天的温度，返回一个数组 answer ，其中 answer[i] 是指对于第 i 天，下一个更高温度出现在几天后。如果气温在这之后都不会升高，请在该位置用 0 来代替。

输入: temperatures = [73,74,75,71,69,72,76,73]
输出: [1,1,4,2,1,1,0,0]

解题思路

1. 使用单调栈。栈里面始终保存着单调递增的栈。栈顶元素是栈中最小的元素。栈里面保存着数组元素的索引
2. 当新增元素比栈顶元素大的时候，会挨个把栈顶元素弹出，计算结果，直到新增元素不比栈顶元素大。
3. 当新增元素小于等于栈顶元素，直接推入栈，等待结果。

Java实现

class Solution {public int[] dailyTemperatures(int[] temperatures) {int[] res = new int[temperatures.length];//单调栈，递增Stack stack = new Stack<>();stack.push(0);for (int i = 1; i < temperatures.length; i++) {if (temperatures[i] > temperatures[stack.peek()]) {while (!stack.isEmpty() && temperatures[i] > temperatures[stack.peek()]) {Integer pop = stack.pop();res[pop] = i - pop;}stack.push(i);} else {stack.push(i);}}return res;}}

496.下一个更大元素 I

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nums1 中数字 x 的 下一个更大元素 是指 x 在 nums2 中对应位置 右侧 的 第一个 比 x 大的元素。

给你两个 没有重复元素 的数组 nums1 和 nums2 ，下标从 0 开始计数，其中nums1 是 nums2 的子集。

对于每个 0 <= i < nums1.length ，找出满足 nums1[i] == nums2[j] 的下标 j ，并且在 nums2 确定 nums2[j] 的 下一个更大元素 。如果不存在下一个更大元素，那么本次查询的答案是 -1 。

返回一个长度为 nums1.length 的数组 ans 作为答案，满足 ans[i] 是如上所述的 下一个更大元素 。

输入：nums1 = [4,1,2], nums2 = [1,3,4,2].
输出：[-1,3,-1]
解释：nums1 中每个值的下一个更大元素如下所述：
- 4 ，用加粗斜体标识，nums2 = [1,3,4,2]。不存在下一个更大元素，所以答案是 -1 。
- 1 ，用加粗斜体标识，nums2 = [1,3,4,2]。下一个更大元素是 3 。
- 2 ，用加粗斜体标识，nums2 = [1,3,4,2]。不存在下一个更大元素，所以答案是 -1 。

解题思路

1. 使用单调栈
2. 使用Map记录nums的数据和索引的对应关系
3. 当遍历数组2的时候，找到第一个大于栈底元素的时候，尝试更新结果集。

Java实现

class Solution {public int[] nextGreaterElement(int[] nums1, int[] nums2) {int[] res = new int[nums1.length];Arrays.fill(res, -1);Stack stack = new Stack<>();Map map = new HashMap<>();for (int i = 0; i < nums1.length; i++) {map.put(nums1[i], i);}stack.push(0);for (int i = 1; i < nums2.length; i++) {if (nums2[i] <= nums2[stack.peek()]) {stack.push(i);} else {while (!stack.isEmpty() && nums2[i] > nums2[stack.peek()]) {Integer pop = stack.pop();if (map.containsKey(nums2[pop])) {res[map.get(nums2[pop])] = nums2[i];}}stack.push(i);}}return res;}
}

503.下一个更大元素II

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给定一个循环数组 nums （ nums[nums.length - 1] 的下一个元素是 nums[0] ），返回 nums 中每个元素的 下一个更大元素 。

数字 x 的 下一个更大的元素 是按数组遍历顺序，这个数字之后的第一个比它更大的数，这意味着你应该循环地搜索它的下一个更大的数。如果不存在，则输出 -1 。

解题思路

1. 使用单调栈
2. 处理循环数组，使用两个数组拼接在一起
3. 真实索引获取，i%len

Java实现

class Solution {public int[] nextGreaterElements(int[] nums) {if (nums == null || nums.length == 0) {return new int[]{-1};}int len = nums.length;Stack stack = new Stack<>();int[] res = new int[len];Arrays.fill(res, -1);for (int i = 0; i < len * 2; i++) {while (!stack.isEmpty() && nums[i % len] > nums[stack.peek()]) {Integer pop = stack.pop();res[pop] = nums[i % len];}stack.push(i % len);}return res;}
}

42. 接雨水

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给定 n 个非负整数表示每个宽度为 1 的柱子的高度图，计算按此排列的柱子，下雨之后能接多少雨水。

输入：height = [0,1,0,2,1,0,1,3,2,1,2,1]
输出：6
解释：上面是由数组 [0,1,0,2,1,0,1,3,2,1,2,1] 表示的高度图，在这种情况下，可以接 6 个单位的雨水（蓝色部分表示雨水）。 

解题思路

1. 临界条件，当数组长度小于2的时候，接不住
2. 使用单调栈，单调递增。栈顶到栈底是递增的。当新增元素大于栈顶元素，意味着构成凹槽。雨水面积=左侧高度和右侧高度的最小值*（右侧索引-左侧索引）。

Java实现

    public int trap(int[] height) {int[] res = new int[height.length];if (height.length <= 2) return 0;//单调栈，递增int sum = 0;Stack stack = new Stack<>();stack.push(0);for (int i = 1; i < height.length; i++) {if (height[i] < height[stack.peek()]) {stack.push(i);} else if (height[i] == height[stack.peek()]) {stack.pop();stack.push(i);} else {while (!stack.isEmpty() && height[i] > height[stack.peek()]) {int mid = stack.pop();if (!stack.isEmpty()) {int left = stack.peek();sum += (i - left - 1) * (Math.min(height[i], height[stack.peek()]) - height[mid]);}}stack.push(i);}}return sum;}

84.柱状图中最大的矩形

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给定 n 个非负整数，用来表示柱状图中各个柱子的高度。每个柱子彼此相邻，且宽度为 1 。

求在该柱状图中，能够勾勒出来的矩形的最大面积。

输入：heights = [2,1,5,6,2,3]
输出：10
解释：最大的矩形为图中红色区域，面积为 10

解题思路

1. 使用单调栈，获取每个元素左右的较小值，左右索引的宽度构成举行的宽度，当前元素的高度构成矩形的高度。以元素5举例说明，5在左边较小元素是1，在右边的较小元素是2，索引差值是（4-1-0），形成以5为底的最大矩形面积是5*2=10。
2. 在数组前和数组末尾添加元素为0的元素，主要是防止单调递增和单调递减的情况。如果一个元素单调递增，是没有较小值出现的。在单调递减的数组中，是没有left元素的。
3. 获取当前元素较小值，会把比栈顶元素大的元素直接塞入堆栈中；获取当前元素的较大值，会把比栈顶元素娇小的元素直接塞进堆栈中。

Java实现

class Solution {public int largestRectangleArea(int[] heights) {int[] newHeights = new int[heights.length + 2];newHeights[0] = 0;newHeights[heights.length + 1] = 0;for (int i = 1; i < heights.length + 1; i++) {newHeights[i] = heights[i - 1];}heights = newHeights;Stack stack = new Stack<>();stack.push(0);int res = 0;for (int i = 1; i < heights.length; i++) {while (!stack.isEmpty() && heights[i] < heights[stack.peek()]) {int mid = stack.pop();int left = stack.peek();res = Math.max(res, (i - left - 1) * heights[mid]);}stack.push(i);}return res;}
}