LeetCode 239. 滑动窗口最大值

终于做了一道Hard...
依旧是感觉差一点做出来，哎
参考随想录思路

题目

给你一个整数数组 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 。

示例 1：

输入：nums = [1,3,-1,-3,5,3,6,7], k = 3
输出：[3,3,5,5,6,7]
解释：
滑动窗口的位置 最大值

[1 3 -1] -3 5 3 6 7 3
1 [3 -1 -3] 5 3 6 7 3
1 3 [-1 -3 5] 3 6 7 5
1 3 -1 [-3 5 3] 6 7 5
1 3 -1 -3 [5 3 6] 7 6
1 3 -1 -3 5 [3 6 7] 7
示例 2：

输入：nums = [1], k = 1
输出：[1]

随想录思路：

https://gitee.com/programmercarl/leetcode-master/blob/master/problems/0239.滑动窗口最大值.md

思路理解

最开始我单用一个max变量来表示最大值，但是显然无法解决划出窗口的值如果等于max的情况

无法找到接替的max，即second

于是我想当然的用第二个变量表示second..

同理，second也有失效的时候，难道要用third？？

于是我就在想可能需要另一个数据结构接替，但是不敢确定，又做了半个小时了，还是看随想录吧

随想录果然是类似思路，提到了用单调队列：
https://code-thinking.cdn.bcebos.com/gifs/239.滑动窗口最大值-2.gif

单调队列仅代表队列中值为单调的，不定义如何实现或队列形式或维护单调

这个题显然用deque更好

我的代码

class Solution:
    def maxSlidingWindow(self, nums: List[int], k: int) -> List[int]:
        # 初始化，建立一个队列,声明最大值数组
        queue = collections.deque()
        maxList = []
        max_queue = collections.deque()
        max_queue.append(float("-inf"))
        for _ in nums:
            # 入队时记录最大值
            if len(queue) < k:
                queue.append(_)
                while max_queue and _ > max_queue[-1]:
                    max_queue.pop()
                else:
                    max_queue.append(_)
            # 出队的值与最大值对比，更新最大值
            else:
                maxList.append(max_queue[0])
                # 更新最大值为第二大值
                if queue.popleft() == max_queue[0]:
                    max_queue.popleft()
                # 新入队的重复以上，更新最大值
                queue.append(_)
                while max_queue and _ > max_queue[-1]:
                    max_queue.pop()
                else:
                    max_queue.append(_)
        maxList.append(max_queue[0])
        return maxList

优化

我的代码用了另一个队列来表示窗口，实际上没必要。
浪费了空间
直接标记来迭代循环即可

随想录代码：

class MyQueue: #单调队列（从大到小
    def __init__(self):
        self.queue = [] #使用list来实现单调队列
    
    #每次弹出的时候，比较当前要弹出的数值是否等于队列出口元素的数值，如果相等则弹出。
    #同时pop之前判断队列当前是否为空。
    def pop(self, value):
        if self.queue and value == self.queue[0]:
            self.queue.pop(0)#list.pop()时间复杂度为O(n),这里可以使用collections.deque()
            
    #如果push的数值大于入口元素的数值，那么就将队列后端的数值弹出，直到push的数值小于等于队列入口元素的数值为止。
    #这样就保持了队列里的数值是单调从大到小的了。
    def push(self, value):
        while self.queue and value > self.queue[-1]:
            self.queue.pop()
        self.queue.append(value)
        
    #查询当前队列里的最大值 直接返回队列前端也就是front就可以了。
    def front(self):
        return self.queue[0]
    
class Solution:
    def maxSlidingWindow(self, nums: List[int], k: int) -> List[int]:
        que = MyQueue()
        result = []
        for i in range(k): #先将前k的元素放进队列
            que.push(nums[i])
        result.append(que.front()) #result 记录前k的元素的最大值
        for i in range(k, len(nums)):
            que.pop(nums[i - k]) #滑动窗口移除最前面元素
            que.push(nums[i]) #滑动窗口前加入最后面的元素
            result.append(que.front()) #记录对应的最大值
        return result