[LeetCode] 738. Monotone Increasing Digits

Given a non-negative integer N, find the largest number that is less than or equal to N with monotone increasing digits.

(Recall that an integer has monotone increasing digits if and only if each pair of adjacent digits x and y satisfy x <= y.)

Example 1:

Input: N = 10
Output: 9

Example 2:

Input: N = 1234
Output: 1234

Example 3:

Input: N = 332
Output: 299

Note: N is an integer in the range [0, 10^9].

单调递增的数字。

给定一个非负整数 N，找出小于或等于 N 的最大的整数，同时这个整数需要满足其各个位数上的数字是单调递增。

（当且仅当每个相邻位数上的数字 x 和 y 满足 x <= y 时，我们称这个整数是单调递增的。）

来源：力扣（LeetCode）
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题意不难理解。这里我提供两种思路，一种是贪心，一种是类似单调栈的做法。

首先是贪心。既然最后需要拼接起来的数字需要从左往右单调增或者起码不递减，那么我们用一个指针从左往右扫描这个数字的每一个digit，看到底在什么地方会找到那个单调增的顶点，同时我们需要记录一下这个顶点之前的一个数字，因为这个数字是不会被改动的，需要被改动的范围是从顶点那个数字往后。注意代码中的max实际是在记录顶点之前的那个数字的位置。

时间O(n)

空间O(n)

Java实现

class Solution {
    public int monotoneIncreasingDigits(int N) {
        char[] array = String.valueOf(N).toCharArray();
        int max = -1;
        int index = -1;
        /* 两种case
            n   = 1234321
            res = 1233999
        
            n    = 2333332
            res  = 2299999
        */
        for (int i = 0; i < array.length - 1; i++) {
            if (max < array[i]) {
                max = array[i];
                index = i;
            }
            if (array[i] > array[i + 1]) {
                array[index] -= 1;
                for (int j = index + 1; j < array.length; j++) {
                    array[j] = '9';
                }
                break;
            }
        }
        return Integer.parseInt(new String(array));
    }
}

其次是类似单调栈的做法。我个人觉得这个做法只是利用到了单调栈的思路，在具体实现上并没有类似单调栈那样为了维持单调性而pop元素出来的情况。我们从右往左遍历这个数字的每一个digit，如果当前的数字cur <= stack.peek()我们则把cur入栈（说明数字从右往左是递减的/从左往右是递增的）；反之我们看一下当前stack的size并清空stack，把清空的digit用9补足。

时间O(n)

空间O(n)

Java实现

class Solution {
    public int monotoneIncreasingDigits(int N) {
        String num = String.valueOf(N);
        char[] arr = num.toCharArray();
        int len = arr.length;
        Stack<Integer> stack = new Stack<>();
        stack.push(arr[len - 1] - '0');
        for (int i = arr.length - 2; i >= 0; i--) {
            int cur = arr[i] - '0';
            if (cur <= stack.peek()) {
                stack.push(cur);
            } else {
                int count = stack.size();
                stack.clear();
                for (int j = 0; j < count; j++) {
                    stack.push(9);
                }
                stack.push(Math.max(0, cur - 1));
            }
        }
        int res = 0;
        while (!stack.isEmpty()) {
            res = 10 * res + stack.pop();
        }
        return res;
    }
}

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