栈每日温度解法：LeetCode 739题深度解析
在LeetCode编程挑战中，栈是一种常用的数据结构，尤其在解决与温度变化相关的问题时。其中，第739题“每日温度”就是一道典型的利用栈解决温度变化的题目。本文将深入解析这一题目的解题思路，并详细展示如何使用单调递增栈来解决这一问题。
题目描述
给定一个数组`temperatures`，表示每天的温度。要求计算对于每一天，下一个更高温度是哪一天，如果没有更高温度，则返回`-1`。
例如，对于`temperatures = [73, 74, 75, 71, 69, 72, 76, 73]`，返回的数组应该是`[1, 1, 4, 2, 1, 1, 7, 4]`。
解题思路
要解决这个问题，我们可以使用单调递增栈。单调递增栈是一种特殊的栈，它只存储递增的元素。当我们遇到一个比栈顶元素还要高的温度时，说明栈顶元素的下一天就是我们要找的更高温度的日期。
以下是具体的解题步骤：
1. 初始化一个栈和一个结果数组。
2. 遍历温度数组，对于每个元素：
- 如果栈为空或者当前温度比栈顶温度高，将当前索引入栈。
- 如果当前温度不高于栈顶温度，则从栈中弹出元素，并记录弹出的索引。
- 如果栈为空，则结果数组对应位置为`-1`。
- 如果栈不为空，则结果数组对应位置为当前索引与栈顶索引的差值。
3. 继续遍历数组，直到所有元素都被处理。
代码实现
下面是使用Python实现的代码：
python
def dailyTemperatures(temperatures):
stack = []
result = [-1] len(temperatures)
for i, temp in enumerate(temperatures):
while stack and temp > temperatures[stack[-1]]:
index = stack.pop()
result[index] = i - index
stack.append(i)
return result
测试代码
temperatures = [73, 74, 75, 71, 69, 72, 76, 73]
print(dailyTemperatures(temperatures))
时间复杂度和空间复杂度
- 时间复杂度：O(n)，其中n是温度数组的长度。每个元素最多被压入和弹出栈一次。
- 空间复杂度：O(n)，用于存储结果数组。
总结
通过使用单调递增栈，我们可以高效地解决LeetCode 739题“每日温度”。这种方法不仅简洁，而且易于理解。在实际编程中，掌握这种数据结构和算法对于解决类似问题非常有帮助。
扩展
除了单调递增栈，还可以使用其他方法来解决这道题，例如：
- 使用哈希表记录每个温度出现的最后位置。
- 使用双指针技术。
每种方法都有其优缺点，选择合适的方法取决于具体的应用场景和性能要求。
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