单调栈和单调队列

单调栈：

用于解决求出距离当前值最近的满足某个性质的值

给定一个长度为N的整数数列，输出每个数左边第一个比它小的数，如果不存在则输出-1。

输入格式
第一行包含整数N，表示数列长度。

第二行包含N个整数，表示整数数列。

输出格式
共一行，包含N个整数，其中第i个数表示第i个数的左边第一个比它小的数，如果不存在则输出-1。

数据范围
1≤N≤105
1≤数列中元素≤109
输入样例：
5
3 4 2 7 5
输出样例：
-1 3 -1 2 2


########################

#include <iostream>

using namespace std;

const int N = 1e5+10;

int arr[N];
int stk[N], top = -1;

int main(){
    int n;
    cin >> n;
    for(int i = 0;i < n;++i){
        cin >> arr[i];
    }
    for(int i = 0;i < n;++i){
        //stack存下标和值都可以
        while(top >= 0 && stk[top] >= arr[i])--top;
        if(top >= 0)printf("%d ",stk[top]);
        else printf("-1 ");
        stk[++top] = arr[i];
    }
    return 0;
}

单调队列：

 用于解决当前窗口中的最值也可以说是满足条件的唯一解

给定一个大小为n≤106的数组。

有一个大小为k的滑动窗口，它从数组的最左边移动到最右边。

您只能在窗口中看到k个数字。

每次滑动窗口向右移动一个位置。

以下是一个例子：

该数组为[1 3 -1 -3 5 3 6 7]，k为3。

窗口位置    最小值    最大值
[1 3 -1] -3 5 3 6 7    -1    3
1 [3 -1 -3] 5 3 6 7    -3    3
1 3 [-1 -3 5] 3 6 7    -3    5
1 3 -1 [-3 5 3] 6 7    -3    5
1 3 -1 -3 [5 3 6] 7    3    6
1 3 -1 -3 5 [3 6 7]    3    7
您的任务是确定滑动窗口位于每个位置时，窗口中的最大值和最小值。

输入格式
输入包含两行。

第一行包含两个整数n和k，分别代表数组长度和滑动窗口的长度。

第二行有n个整数，代表数组的具体数值。

同行数据之间用空格隔开。

输出格式
输出包含两个。

第一行输出，从左至右，每个位置滑动窗口中的最小值。

第二行输出，从左至右，每个位置滑动窗口中的最大值。

输入样例：
8 3
1 3 -1 -3 5 3 6 7
输出样例：
-1 -3 -3 -3 3 3
3 3 5 5 6 7

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#include <iostream>

using namespace std;

const int N = 1e6+10;

int arr[N];
int q[N];
int head = 0, tail = -1;

int main(){
    int n, k;
    cin >> n >> k;
    for(int i = 0;i < n;++i) cin >> arr[i];
    for(int i = 0;i < n;++i){
        while(head <= tail && i - q[head] + 1 > k)++head;
        while(head <= tail && arr[i] <= arr[q[tail]])--tail;
        q[++tail] = i;
        if(i >= k-1)printf("%d ",arr[q[head]]);
    }
    cout << endl;
    head = 0, tail = -1;
    for(int i = 0;i < n;++i){
        while(head <= tail && i - q[head] + 1 > k)++head;
        while(head <= tail && arr[i] >= arr[q[tail]])--tail;
        q[++tail] = i;
        if(i >= k-1)printf("%d ",arr[q[head]]);
    }
    return 0;
}

end