496. 下一个更大元素 I『简单』

题目来源于力扣（LeetCode）

一、题目

496. 下一个更大元素 I

说明：

1. nums1和nums2中所有元素是唯一的。
2. nums1和nums2 的数组大小都不超过1000。

二、解题思路

2.1 哈希表 + 暴力法

1. 因为不确定数组中元素的取值范围，所以采用 map 来记录 nums2 数组中每个元素的下个更大元素

2. 遍历 nums2 数组，对于每一个元素，都再次遍历其后的全部元素，判断是否存在大于该元素的数

3. 大于时，用 map 记录下该数的下一个更大元素

4. 遍历到最后未找到更大元素时，按题意存储 -1

2.2 哈希表 + 栈

1. 遍历 nums2 数组，如 Stack 栈中不为空时，即循环对于栈顶的元素进行判断

2. 栈顶元素小于当前遍历元素时，说明当前遍历元素是栈顶元素的下一个更大元素

3. 通过 pop 方法弹出栈顶元素，并将栈顶元素作为键，当前遍历元素作为值存储到 map 中

4. 直到 Stack 中不存在元素或栈顶的元素不小于当前遍历元素时，结束栈的循环

5. 每次都将当前遍历元素 push 到 Stack 中

6. 最后栈中剩余的元素即是未找到下一个更大元素的，需要手动 put 值 -1 到 map 中

三、代码实现

3.1 哈希表 + 暴力法

public static int[] nextGreaterElement(int[] nums1, int[] nums2) {
    int[] ans = new int[nums1.length];
    // 定义哈希表记录 nums2 每个元素的下一个更大元素
    Map<Integer, Integer> map = new HashMap<>();

    for (int i = 0; i < nums2.length; i++) {
        // 未找到时更大元素时，输出 -1
        int num = -1;
        // 查找当前遍历元素后面的全部元素
        for (int j = i + 1; j < nums2.length; j++) {
            // 在索引 i 之后，数组范围内遍历查找下一个更大元素
            while (j <= nums2.length - 1 && nums2[j] <= nums2[i]) {
                j++;
            }
            // 找到当前元素后面的较大元素时，put 到哈希表中
            if (j <= nums2.length - 1) {
                num = nums2[j];
                break;
            }
        }
        map.put(nums2[i], num);
    }

    int j = 0;
    // 遍历 nums1 数组，根据元素值在哈希表中找到其对应的下一个更大元素
    for (int i : nums1) {
        ans[j++] = map.get(i);
    }
    return ans;
}

3.2 哈希表 + 栈

public static int[] nextGreaterElement(int[] nums1, int[] nums2) {
    Stack<Integer> stack = new Stack<>();
    Map<Integer, Integer> map = new HashMap<>();

    int[] ans = new int[nums1.length];
    for (int i = 0; i < nums2.length; i++) {
        // 查找当前遍历元素是否大于 stack 中的最后一个元素
        while (!stack.isEmpty() && stack.peek() < nums2[i]) {
            // 弹出较小的元素，作为 map 的键，值为当前遍历元素，即键的下一个更大元素
            map.put(stack.pop(), nums2[i]);
        }
        // 每次遍历的元素都 push 到栈中
        stack.push(nums2[i]);
    }
    // 手动对 stack 中剩下的元素（不存在下一个更大值的元素）进行 put -1 的操作
    // 比后续用 map.containsKey 来判断 nums1 中某元素是否存在于 map 中效率更高
    while (!stack.isEmpty()) {
        map.put(stack.pop(), -1);
    }
    int j = 0;
    for (int i : nums1) {
        ans[j++] = map.get(i);
    }
    return ans;
}

四、执行用时

4.1 哈希表 + 暴力法

4.2 哈希表 + 栈

五、部分测试用例

public static void main(String[] args) {
    int[] nums1 = {4, 1, 2}, nums2 = {1, 3, 4, 2};  // output:{-1, 3, -1}
//    int[] nums1 = {2, 4}, nums2 = {1, 2, 3, 4};  // output:{3, -1}
    int[] result = nextGreaterElement(nums1, nums2);
    System.out.println(Arrays.toString(result));
}