496.下一个更大元素

给你两个 没有重复元素 的数组 nums1 和 nums2 ，其中nums1 是 nums2 的子集。

请你找出 nums1 中每个元素在 nums2 中的下一个比其大的值。

nums1 中数字 x 的下一个更大元素是指 x 在 nums2 中对应位置的右边的第一个比 x 大的元素。如果不存在，对应位置输出 -1 。

示例 1:

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输入: nums1 = [4,1,2], nums2 = [1,3,4,2].
输出: [-1,3,-1]
解释:
    对于 num1 中的数字 4 ，你无法在第二个数组中找到下一个更大的数字，因此输出 -1 。
    对于 num1 中的数字 1 ，第二个数组中数字1右边的下一个较大数字是 3 。
    对于 num1 中的数字 2 ，第二个数组中没有下一个更大的数字，因此输出 -1 。

Solution

我们可以先预处理 nums2，使查询nums1中的每个元素在nums2中对应位置的右边的第一个更大的元素值时不需要再遍历nums2。于是，我们将题目分解为两个子问题：

  • 第 1 个子问题：如何更高效地计算nums2中每个元素右边的第一个更大的值；
  • 第 2 个子问题：如何存储第 1 个子问题的结果。

针对第一个问题，我们可以逆序遍历nums2，同时将结果入栈，如当前元素大于栈顶元素，则让栈顶元素出栈，这种结构称为 单调栈

针对第二个问题，因为题目规定了nums2是没有重复元素的，所以我们可以使用哈希表来解决第 2个子问题，将元素值与其右边第一个更大的元素值的对应关系存入哈希表。

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class Solution {
    public int[] nextGreaterElement(int[] nums1, int[] nums2) {
        // 使用HashMap来存储nums2中每个元素及其下一个更大元素的映射
        Map<Integer, Integer> map = new HashMap<Integer, Integer>();
        // 使用栈来帮助找出下一个更大的元素
        Deque<Integer> stack = new ArrayDeque<Integer>();

        // 从右向左遍历nums2数组
        for (int i = nums2.length - 1; i >= 0; --i) {
            int num = nums2[i];
            // 如果栈不为空且栈顶元素小于或等于当前元素num，则弹出栈顶元素
            // 这样做的目的是为了保留那些可能是下一个更大元素的候选项
            while (!stack.isEmpty() && num >= stack.peek()) {
                stack.pop();
            }
            // 对当前元素num，其下一个更大元素放入map中
            // 如果栈为空，说明右侧没有更大的元素，因此映射为-1
            map.put(num, stack.isEmpty() ? -1 : stack.peek());
            // 将当前元素推入栈中，为后续元素的比较做准备
            stack.push(num);
        }

        // 初始化结果数组，长度与nums1相同
        int[] res = new int[nums1.length];
        // 遍历nums1数组，根据map中的映射找出每个元素的下一个更大元素
        for (int i = 0; i < nums1.length; ++i) {
            res[i] = map.get(nums1[i]);
        }
        // 返回结果数组
        return res;
    }
}