单调栈

地上从左到右竖立着 nn 块木板,从 11 到 nn 依次编号,如下图所示。我们知道每块木板的高度,在第 nn 块木板右侧竖立着一块高度无限大的木板,现对每块木板依次做如下的操作:对于第 ii 块木板,我们从其右侧开始倒水,直到水的高度等于第 ii 块木板的高度,倒入的水会淹没 a_ia i 块木板(如果木板左右两侧水的高度大于等于木板高度即视为木板被淹没)。求 nn 次操作后,所有 a_ia i 的和是多少。
如图所示,在第 44 块木板右侧倒水,可以淹没第 55 块和第 66 块一共 22 块木板,a_4 = 2a 4 =2。



回想下单调栈的性质,可以在某点左右扩展出一段连续区间,且该点在区间里始终保证是最值,和这题非常相似,而且这道题只要看点右侧扩展出来的区间即可

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

#define ERROR 0
#define OK 1

typedef struct Node {
    int id, height;
} Node;

typedef struct Stack {
    Node *elements;
    int max_size, top_index;
} Stack;

void init(Stack *s, int length) {
    s->elements = (Node *)malloc(sizeof(Node) * length);
    s->max_size = length;
    s->top_index = -1;
}

int push(Stack *s, Node element) {
    if (s->top_index >= s->max_size - 1) {
        return ERROR;
    }
    s->top_index++;
    s->elements[s->top_index] = element;
    return OK;
}

int pop(Stack *s) {
    if (s->top_index < 0) {
        return ERROR;
    }
    s->top_index--;
    return OK;
}

Node top(Stack *s) {
    return s->elements[s->top_index];
}

int empty(Stack *s) {
    if (s->top_index < 0) {
        return 1;
    } else {
        return 0;
    }
}

void clear(Stack *s) {
    free(s->elements);
    free(s);
}

int main() {
    int n, ans = 0;
    scanf("%d",&n);
    Stack *stack = (Stack *)malloc(sizeof(Stack));
    init(stack, n);
    Node temp;
    for(int i = 1; i <= n; i++){
        scanf("%d",&temp.height);
        temp.id = i;
        while(!empty(stack) && top(stack).height <= temp.height){
            ans = ans + i- top(stack).id  -1;
            pop(stack);
        }
        push(stack, temp);
    }
    while(!empty(stack)){
        ans = ans + n + 1- top(stack).id  -1;
        pop(stack);
    }
    printf("%d\n",ans);
    clear(stack);
  
    return 0;
}

例如 n = 5n=5,每块木板高分别为 1010,55,88,1212,66。sumsum 用来记录最后的结果,初始为 00。 第 11 块木板高 1010,栈为空,1010 入栈; 第 22 块木板高 55,栈顶为 1010,55 入栈; 第 33 块木板高 88,栈顶 55 比 88 小,删除栈顶,a_2a 2 为 3 - 2 - 1 = 03−2−1=0,sum = 0sum=0。此时栈顶为 1010,88 入栈; 第 44 块木板高 1212,栈顶 88 比 1212 小,删除栈顶,a_3a 3 为 4 - 3 - 1 = 04−3−1=0,sum = 0sum=0。此时栈顶为 1010 比 1212 小,继续删除栈顶,a_1a 1 为 4 - 1 - 1 = 24−1−1=2,sum = 2sum=2,此时栈为空,1212 入栈。 第 55 块木板高 66,栈顶为 1212,把 66 加入栈中。 遍历结束后,栈不为空,依次删除栈顶,当前位置为 n + 1n+1,栈顶是第 55 个元素 66,a_5a 5 为 6 - 5 - 1 = 06−5−1=0,sum = 2sum=2。 继续删除栈顶,此时栈顶是第 44 个元素 1212,a_4a 4 为 6 - 4 - 1 = 16−4−1=1,sum = 3sum=3。这时候栈为空,最后 sumsum 为 33,输出结果,程序结束。

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