当前位置：首页 > news >正文

【算法】1019.链表中的下一个更大节点--通俗讲解

news 2025/10/12 7:20:35

一、题目是啥？一句话说清

给定一个链表，对于每个节点，找到它后面第一个值比它大的节点，如果没有则返回0。

示例：

输入：2 → 7 → 4 → 3 → 5
输出：[7, 0, 5, 5, 0]

二、解题核心

使用单调栈：遍历链表，维护一个单调递减的栈，当遇到比栈顶元素大的节点时，说明找到了栈顶元素的下一个更大节点。

这就像排队时，每个人都在找前面第一个比自己高的人，如果找到了就记住他的身高，找不到就记0。

三、关键在哪里？（3个核心点）

想理解并解决这道题，必须抓住以下三个关键点：

1. 单调栈的使用

是什么：维护一个栈，栈中存储的是节点的索引和值，保持栈中元素的值单调递减。
为什么重要：单调栈可以高效地找到每个元素的下一个更大元素，时间复杂度为O(n)。

2. 栈中存储索引

是什么：在栈中存储节点的索引（位置），而不是节点本身。
为什么重要：这样我们可以知道当前节点对应结果数组中的哪个位置，从而正确设置结果值。

3. 逆序处理

是什么：将链表转换为数组后，从后往前处理，或者使用栈来模拟逆序处理。
为什么重要：因为要找的是"下一个"更大节点，从后往前处理可以确保我们处理当前节点时，已经知道了后面所有节点的信息。

四、看图理解流程（通俗理解版本）

假设链表为：2 → 7 → 4 → 3 → 5

转换为数组：[2, 7, 4, 3, 5]
初始化：结果数组ans = [0, 0, 0, 0, 0]，栈stack为空
从后往前处理：
- i=4（值5）：栈空，ans[4]=0，压入5
- i=3（值3）：栈顶5>3，ans[3]=5，压入3
- i=2（值4）：栈顶3<4，弹出3；栈顶5>4，ans[2]=5，压入4
- i=1（值7）：栈顶4<7，弹出4；栈顶5<7，弹出5；栈空，ans[1]=0，压入7
- i=0（值2）：栈顶7>2，ans[0]=7，压入2
最终结果：[7, 0, 5, 5, 0]

五、C++ 代码实现（附详细注释）

#include <iostream>
#include <vector>
#include <stack>
using namespace std;// 链表节点定义
struct ListNode {int val;ListNode *next;ListNode() : val(0), next(nullptr) {}ListNode(int x) : val(x), next(nullptr) {}ListNode(int x, ListNode *next) : val(x), next(next) {}
};class Solution {
public:vector<int> nextLargerNodes(ListNode* head) {// 第一步：将链表转换为数组vector<int> nums;ListNode* current = head;while (current != nullptr) {nums.push_back(current->val);current = current->next;}int n = nums.size();vector<int> result(n, 0); // 初始化结果数组，全部为0stack<int> st; // 单调栈，存储数组索引// 第二步：使用单调栈找到下一个更大节点for (int i = 0; i < n; i++) {// 当栈不为空且当前元素大于栈顶元素时while (!st.empty() && nums[i] > nums[st.top()]) {// 找到了栈顶元素的下一个更大节点result[st.top()] = nums[i];st.pop();}// 将当前索引入栈st.push(i);}return result;}
};// 辅助函数：打印数组
void printVector(const vector<int>& vec) {for (int num : vec) {cout << num << " ";}cout << endl;
}// 测试代码
int main() {// 构建示例链表：2->7->4->3->5ListNode* head = new ListNode(2);head->next = new ListNode(7);head->next->next = new ListNode(4);head->next->next->next = new ListNode(3);head->next->next->next->next = new ListNode(5);Solution solution;vector<int> result = solution.nextLargerNodes(head);printVector(result); // 输出：7 0 5 5 0// 释放内存while (head != nullptr) {ListNode* temp = head;head = head->next;delete temp;}return 0;
}