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用单调栈斩获高薪 Offer:算法笔面试的制胜法宝

见解分享

在算法笔试和面试中,一道道高深莫测的题目往往让人望而却步。然而,掌握一些巧妙的数据结构和算法技巧,就能轻松化解难题。单调栈便是其中之一。

单调栈:简单的数据结构,强大的算法工具

单调栈是一种简单的数据结构,它与普通的栈不同之处在于,栈中的元素始终保持单调递增或单调递减的顺序。这意味着,栈顶元素始终是栈中最大的(或最小的)元素。

单调栈的实现非常简单,只需在普通栈的基础上,在入栈操作时检查新元素是否符合单调性要求,如果是,则入栈,否则忽略。出栈操作与普通栈相同,每次出栈栈顶元素。

单调栈的应用场景:

单调栈虽然简单,但它的应用场景却非常广泛。在算法笔试和面试中,单调栈经常被用来解决以下几类问题:

  • 求解最大(或最小)值: 单调栈可以用来求解一个序列中最大(或最小)的元素。只需要将序列中的元素依次入栈,并在每次入栈之前检查新元素是否大于(或小于)栈顶元素,如果是,则将栈顶元素出栈,并将新元素入栈。最后,栈顶元素就是序列中最大(或最小)的元素。
  • 求解连续子序列的最大(或最小)和: 单调栈可以用来求解一个序列中连续子序列的最大(或最小)和。只需要将序列中的元素依次入栈,并在每次入栈之前检查新元素是否大于(或小于)栈顶元素,如果是,则将栈顶元素出栈,并将新元素入栈。当栈中元素的和大于(或小于)当前连续子序列的和时,则将当前连续子序列的和记录下来。最后,记录下来的最大(或最小)和就是序列中连续子序列的最大(或最小)和。
  • 求解最长递增(或递减)子序列: 单调栈可以用来求解一个序列中最长递增(或递减)子序列的长度。只需要将序列中的元素依次入栈,并在每次入栈之前检查新元素是否大于(或小于)栈顶元素,如果是,则将栈顶元素出栈,并将新元素入栈。当栈中的元素个数大于当前最长递增(或递减)子序列的长度时,则将当前最长递增(或递减)子序列的长度记录下来。最后,记录下来的最大长度就是序列中最长递增(或递减)子序列的长度。

单调栈的使用技巧

在使用单调栈解决问题时,需要注意以下几点:

  • 单调栈中的元素必须始终保持单调递增或单调递减的顺序。
  • 在入栈操作时,需要检查新元素是否符合单调性要求。
  • 在出栈操作时,需要将栈顶元素出栈。
  • 在求解最大(或最小)值时,需要在栈顶元素出栈后,将栈顶元素的值记录下来。
  • 在求解连续子序列的最大(或最小)和时,需要在栈中元素的和大于(或小于)当前连续子序列的和时,将当前连续子序列的和记录下来。
  • 在求解最长递增(或递减)子序列的长度时,需要在栈中的元素个数大于当前最长递增(或递减)子序列的长度时,将当前最长递增(或递减)子序列的长度记录下来。

结语

单调栈是一种简单而强大的数据结构,它在算法笔试和面试中有着广泛的应用。掌握单调栈的使用技巧,可以帮助你轻松解决许多难题,从而斩获高薪offer。