day13 - 栈与队列part03
力扣239. 滑动窗口的最大值
思路：利用单调队列，很难想的出来。
因为每次是进一个数，弹出一个数，因此没必要每次都进行排序，只需要拿到最大值即可。
用单调队列实现，是一个双向队列
- pop()函数：如果要pop的值是队列头部的值，那么就弹出，否则不操作。
- push()函数：如果队列尾部有比要push的数小的数，就弹出，直到没有为止
- front()函数：获取头部值，也就是最大值
代码
class Solution {
public:
class MyQueue
{
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();
}
};
vector<int> maxSlidingWindow(vector<int>& nums, int k) {
MyQueue 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;
}
};
力扣347. 前k个高频元素
思路：利用优先级队列，优先级队列的底层是堆，创建小顶堆，不断弹出最小的元素，保持堆中只有k个元素。最后输出优先级队列中的元素
挺复杂的，主要用的stl容器不熟
代码
// 小顶堆
class mycomparison {
public:
bool operator()(const pair<int, int>& lhs, const pair<int, int>& rhs) {
return lhs.second > rhs.second;
}
};
vector<int> topKFrequent(vector<int>& nums, int k) {
// 要统计元素出现频率
unordered_map<int, int> map; // map<nums[i],对应出现的次数>
for (int i = 0; i < nums.size(); i++) {
map[nums[i]]++;
}
// 对频率排序
// 定义一个小顶堆，大小为k
priority_queue<pair<int, int>, vector<pair<int, int>>, mycomparison> pri_que;
// 用固定大小为k的小顶堆，扫面所有频率的数值
for (unordered_map<int, int>::iterator it = map.begin(); it != map.end(); it++) {
pri_que.push(*it);
if (pri_que.size() > k) { // 如果堆的大小大于了K，则队列弹出，保证堆的大小一直为k
pri_que.pop();
}
}
// 找出前K个高频元素，因为小顶堆先弹出的是最小的，所以倒序来输出到数组
vector<int> result(k);
for (int i = k - 1; i >= 0; i--) {
result[i] = pri_que.top().first;
pri_que.pop();
}
return result;
}
注意：
-
自定义比较器有多种方法。优先级队列的自定义比较器与其他有所不同。
-
priority_queue<pair<int, int>, vector<pair<int, int>>, mycomparison> pri_que;的含义是定义一个优先级队列，内部每个元素是pair<int, int> ，底层容器时vector<pair<int, int>， 比较器时mycomparison.
栈与队列总结
栈里面的元素在内存中是连续分布的么？
- 栈时容器适配器，连续不连续取决于底层使用的容器
- 默认情况使用deque，内存中不连续
栈的应用
处理括号，花括号，linux中的cd命令进入目录，如： cd a/b/c/../，递归调用，每次递归把函数的局部变量，参数值，返回值压入调用栈。
栈解决的算法问题
- 括号匹配问题
- 字符串去重问题
- 逆波兰表达式问题
队列解决的算法问题
- 滑动窗口最大值问题
- 求前k个高频元素