Python 单调栈while

单调栈是一种特殊的栈，它可以用来解决一些需要快速找到某个区间内最大或最小值的问题。在 Python 中，可以使用 while 循环实现单调栈。

具体实现步骤如下：

1. 定义一个空栈 stack 和一个空列表 res。
2. 遍历数组 nums，对于每个元素 num，执行以下操作：
a. 如果栈不为空且栈顶元素小于等于 num，则弹出栈顶元素，直到栈为空或者栈顶元素大于 num。
b. 如果栈为空，则将 num 的下标加入 res 中。
c. 如果栈不为空，则将栈顶元素的下标加入 res 中。
d. 将 num 的下标压入栈中。
3. 返回 res。

这样，res 中存储的就是每个元素的下一个比它大的元素的下标。

示例代码如下：

def next_greater(nums):
    stack = []
    res = [0] * len(nums)
    for i in range(len(nums)):
        while stack and nums[stack[-1]] <= nums[i]:
            stack.pop()
        res[i] = stack[-1] if stack else i
        stack.append(i)
    return res

相关问题

python单调栈和单调队列

在Python中，单调栈和单调队列是两种不同的数据结构。单调栈是一个栈，它的特点是栈内的元素是单调的，可以是递增或递减的。在构建单调栈时，元素的插入和弹出都是在栈的一端进行的。与此类似，单调队列也是一个队列，它的特点是队列内的元素是单调的，可以是递增或递减的。在构建单调队列时，元素的插入是在队列的一端进行的，而弹出则是选择队列头进行的。

单调队列在解决某些问题时，能够提升效率。例如，滑动窗口最大值问题可以通过使用单调队列来解决。单调队列的结构可以通过以下代码来实现：

class MQueue:
    def __init__(self):
        self.queue = []
    
    def push(self, value):
        while self.queue and self.queue[-1 < value:
            self.queue.pop(-1)
        self.queue.append(value)
    
    def pop(self):
        if self.queue:
            return self.queue.pop(0)

上述代码定义了一个名为MQueue的类，它包含一个列表作为队列的存储结构。该类有两个方法，push和pop。push方法用于向队列中插入元素，它会删除队列尾部小于插入元素的所有元素，并将插入元素添加到队列尾部。pop方法用于弹出队列的头部元素。

总结来说，单调栈和单调队列都是为了解决特定问题而设计的数据结构。单调栈在构建时元素的插入和弹出都是在栈的一端进行的，而单调队列则是在队列的一端进行的。在Python中，可以通过自定义类来实现单调队列的功能。

单调栈python

单调栈是一种常见的数据结构，在解决一些特定问题时非常有用。它可以用来求解一些范围内的最大值、最小值、最长连续递增子序列等问题。下面是一个简单的 Python 实现：

class MonotonicStack:
    def __init__(self):
        self.stack = []

    def push(self, val):
        while self.stack and self.stack[-1] < val:
            self.stack.pop()
        self.stack.append(val)

    def pop(self):
        self.stack.pop()

    def top(self):
        return self.stack[-1]

    def is_empty(self):
        return len(self.stack) == 0

这个单调栈实现了四个基本操作：

- push(val)：将元素 val 压入栈中。在压入之前，如果栈顶元素比 val 小，则弹出栈顶元素，直到栈顶元素比 val 大或栈为空，然后将 val 压入栈中。
- pop()：弹出栈顶元素。
- top()：返回栈顶元素。
- is_empty()：判断栈是否为空。

使用单调栈的时候，需要根据具体问题来实现 push 操作。下面是一个例子，求解一个数组中每个元素右边第一个比它大的数：

def next_larger(nums):
    n = len(nums)
    res = [-1] * n
    stack = MonotonicStack()
    for i in range(n):
        while not stack.is_empty() and nums[stack.top()] < nums[i]:
            res[stack.top()] = nums[i]
            stack.pop()
        stack.push(i)
    return res

在这个例子中，我们维护了一个单调递减的栈，每次遇到一个比栈顶元素大的数，就将栈顶元素弹出，并将栈顶元素的答案设为当前数。这样，最后栈中剩下的元素都没有右边比它们大的数，它们的答案就是 -1。时间复杂度为 O(n)。