力扣239.滑动窗口最大值问题
题目描述
给定一个数组 nums,有一个大小为 k 的滑动窗口从数组的最左侧移动到数组的最右侧。你只可以看到在滑动窗口内的 k 个数字。滑动窗口每次只向右移动一位。
返回滑动窗口中的最大值。
进阶:
你能在线性时间复杂度内解决此题吗?
示例
思路
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解法一、暴力解法
随着窗口的移动,每移动依次窗口,遍历一遍窗口返回最大值
时间复杂度为(n-k)*k,最后评测超时 -
解法二、单调队列
窗口的移动,类似于队列两端一端弹出一个元素,另一端进入一个元素
但是,每次需要返回队列中最大的那个元素,这个元素显然不一定在队列的两端
所以,我们想到是有序队列,可能是优先队列(另一个解法,后面再补充)
因此,我们这里采用单调队列
单调队列基于双端队列dequeue, 需要我们自个定义push\pop\front等函数操作
此题为单调递减队列单调队列的相关操作
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push(int value)操作
pop()函数对应---窗口右移一位,对最右端新元素的操作
当队列为空时,直接将value从队尾加入队列;
当队列不为空时,需要持续将队尾与value比较,
若队尾元素小于value,需要把队尾元素弹出,直到大于value,再将value入列
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pop(int value)操作
push()函数对应---窗口右移一位,对最左端旧元素value的操作
通过push函数,我们知道单调队列的头部为最大的元素
对于pop(value)中的参数value对应的元素:可能不一定再单调队列中,可能在push操作的时候就已经被弹出了,此时不用弹出元素;
也有可能value对应的元素就是最大元素,此时需弹出最大元素。
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front()操作
front()函数对应---返回当前窗口的最大值
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代码实现
class Solution
{
private:
class Queue_tool // 自定义一个队列,pop(value),push(value) 对应窗口移动,front() 对应返回窗口最大值
{
public:
deque<int> que;
void pop(int value)
{
if (!que.empty() && value == que.front())
{
que.pop_front();
}
}
void push(int value)
{
while (!que.empty() && value > que.back())
{
que.pop_back();
}
que.push_back(value);
}
int front()
{
return que.front();
}
};
public:
vector<int> maxSlidingWindow(vector<int> &nums, int k)
{
Queue_tool que;
vector<int> result;
for (int i = 0; i < k; i++)
{
que.push(nums[i]);
}
result.push_back(que.front());
for (int i = k; i < nums.size(); i++)
{
que.pop(nums[i - k]);
que.push(nums[i]);
result.push_back(que.front());
}
return result;
}
};