单调栈 单调队列

来源:互联网 发布:如何评价中国股市知乎 编辑:程序博客网 时间:2024/04/27 04:56
单调栈,如果新入栈的元素破坏了单调性,就弹出原先栈内元素,直到能够满足单调性用途:它可以很方便地求出某个数的左边或者右边第一个比它大或者小的元素,而且总时间复杂度o(n),并且单调栈本身并不难实现维护:每次入栈前先检验入栈后是否会破坏栈的单调性,如果不会,就直接入栈,否则使原栈栈顶元素出栈,直到栈空或者满足要求 操作样例:6 10 3 7 4 12 2 递增 初始状态:空栈 6 入栈:空栈 -> 6 10入栈:6 -> 6,10 3 入栈:6,10 -> 6 -> 空栈 -> 3 7 入栈:3 -> 3,7 4 入栈:3,7 -> 3 -> 3,4 12入栈:3,4 -> 3,4,12 2 入栈:3,4,12 -> 3,4 -> 3 -> 空栈 ->2 代码:for(j=0;j<t;j++){    scanf("%d",&m);    while(len&&m>=s[len-1])--len;    s[len++]=m;}单调队列与单调栈相似,单调队列就是维持单调性的队列,加入新元素时同样需要维持其单调性,其方式也类似用途:对于维护好的单调队列,对内元素是有序的,那么取出最大值(最小值)的复杂度是o(1)维护:与单调栈的方式相似,但是不仅可以从队尾出栈(用于维持其单调性),也可以从队首出栈(其他限制条件),因此其实现比单调栈复杂一些 操作样例1:1 3 -1 -3 5 3 6 7 求每连续三个数的最大值和最小值 初始状态:1,3 -1入栈:-1,1,3 获取最大值3,最小值-1(先出栈,后入栈) 1出队-3入队:-1,1,3 -> -1,3->-3,-1,3 获取最大值3,最小值-3 3出队5入队:-3,-1,3 -> -3,-1 ->-3,-1,5 获取最大值5,最小值-3 -1出队3入队:-3,-1,5 -> -3,5 -> -3,3,5 获取最大值5,最小值-3 -3出队6入队:-3,3,5 -> 3,5 ->3,5,6 获取最大值6,最小值3 5出队7入队:3,5,6 -> 3,6 -> 3,6,7 获取最大值7,最小值5 操作样例2:1 3 -1 -3 5 3 6 7 求每连续三个数的最大值 初始状态:1 -> 空 -> 3 -1入栈:3 -> 3,-1获取最大值3(先出队,后入队) 1出队-3入队:3,-1 ->3,-1,-3 获取最大值3 3出队5入队:3,-1,-3 -> 空 -> 5 获取最大值5 -1出队3入队:5 -> 5,3 获取最大值5 -3出队6入队:5 -> 空 -> 6 获取最大值6 5出队7入队:6 -> 空 -> 7 获取最大值7单调栈与单调队列很相似。首先栈是后进先出的,单调性指的是严格的递增或者递减。单调栈有以下两个性质:1、若是单调递增栈,则从栈顶到栈底的元素是严格递增的。若是单调递减栈,则从栈顶到栈底的元素是严格递减的。2、越靠近栈顶的元素越后进栈。单调栈与单调队列不同的地方在于栈只能在栈顶操作,因此一般在应用单调栈的地方不限定它的大小,否则会造成元素无法进栈。元素进栈过程:对于单调递增栈,若当前进栈元素为e,从栈顶开始遍历元素,把小于e或者等于e的元素弹出栈,直接遇到一个大于e的元素或者栈为空为止,然后再把e压入栈中。对于单调递减栈,则每次弹出的是大于e或者等于e的元素。一个单调递增栈的例子:进栈元素分别为3,4,2,6,4,5,2,33进栈:(3)3出栈,4进栈:(4)2进栈:(4,2)2出栈,4出栈,6进栈:(6)4进栈:(6,4)4出栈,5进栈:(6,5)2进栈:(6,5,2)2出栈,3进栈:(6,5,3)以上左端为栈底,右端为栈顶。

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