力扣(LeetCode)901. 股票价格跨度(C语言)

一、环境说明

1. 本文是 LeetCode 901题 : 股票价格跨度，使用c语言实现。
2. 单调栈(链栈)。
3. 测试环境:Visual Studio 2019。

二、代码展示

typedef struct node{
    int price;//价格
    int pos;//栈顶下标
    struct node *next;//后继结点
}node;
typedef struct StockSpanner{
    int idx;//当前位置
    node *stack;//栈
} StockSpanner;//结构体
//链表——不带哑结点。头插法+头部删除，模拟栈。
node *nodeCreate(int price,int pos){//传入价格和位置
    node *newnode = (node*)calloc(1,sizeof(node));//包括新结点后继为NULL
    newnode->price = price;
    newnode->pos = pos;
    return newnode;
}
StockSpanner* stockSpannerCreate() {//初始化第一个坐标
    StockSpanner *s = (StockSpanner*)calloc(1,sizeof(StockSpanner));//初始化一个股价跨度
    node* newnode = nodeCreate(INT_MAX, -1);//初始化一个结点,价格INT_MAX,不会被超越。确保栈非空.
    s->idx = -1;//索引-1，不占用栈的索引。
    s->stack = newnode;//最初的栈
    return s;
}
//链表模拟栈
int stockSpannerNext(StockSpanner* obj, int price) {//插入新的结点
    obj->idx++;//索引++。从0开始。
    while(price>=obj->stack->price){//当前price大于等于栈顶price//由于有一个INT_MAX结点，保证栈不为空。
        node *temp = obj->stack;//初始化新结点
        obj->stack = obj->stack->next;//栈顶元素出栈。
        free(temp);//释放栈顶
    }
    int ans = obj->idx - obj->stack->pos;
    node *stacktop = nodeCreate(price,obj->idx);//创建新的栈顶结点
    stacktop->next = obj->stack;//新的栈顶后继是旧的栈顶
    obj->stack = stacktop;//更新栈
    return ans;//当前索引-栈顶元素索引//所得即所求 
}

void stockSpannerFree(StockSpanner* obj) {//释放链表
    while(obj->stack){
        node *p = obj->stack;
        obj->stack = obj->stack->next;
        free(p);
    }
    free(obj);
}
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三、思路分析

• 找价格跨度的题，如 股票区间$[[],[100],[80],[60],[70],[60],[75],[85]]$，对于第$4$个数字$70$，我们要找的就是$80$的位置，算出$70$和$80$位置的差值$=4-2=2$，就是所求的价格跨度。
• 上述过程，总结就是找距离当前数字$(70)$左侧最近的较大数字$(80)$的位置，这个过程和栈的后入先出性质类似。
• 我们选择单调栈解题。
• 如题，我们要建立结构体$StockSpanner$和单调栈。我们有两种选择：

1. $StockSpanner$存储$price$和$pos$。那么我们要用数组模拟栈。栈的大小必须给定，空间复杂度太高。
2. $StockSpanner$存储$stack$链表和$idx$当前位置。链表存储$price$和$pos$和$next$，用链表模拟栈。可以动态申请空间，较灵活。
3. 博主使用链表模拟栈，即第$2$种。

四、代码分析

• 理解思路重要！
• 欢迎读者在评论区留言，作为日更博主，看到就会回复的。

五、AC

六、复杂度分析

1. 时间复杂度:$O(n)$ ,$n$是调用$next$函数的次数。
2. 空间复杂度:$O(n)$,如果股票价格降序排列，栈内最终会有$n$个数，最坏空间复杂度$O(n)$。