leetcode 面试题59 - II. 队列的最大值 （python）

题解：

知识点：

1. 双端队列：在队列的两端都可以入队/出队的一种数据结构。

2. 在python中封装的双端队列（deque）：

   添加元素

   ​ deque支持从任意一端添加元素。

   • extend() 一次性从右端添加多个元素
   • append() 从右端添加一个元素
   • extendleft() 从左端添加多个元素，注意是逆序输入
   • appendleft() 从左端添加一个元素

   获取元素

   • pop() 从右端移除元素
   • popleft() 从左端移除元素
     注意，deque是线程安全的，所以可以在不同的线程中同时从两端移除元素。

   以上内容引自：https://www.jianshu.com/p/6928e420edb0

本题思想：

1. 主队列依次入队元素
2. 双端队列内部初始化入队一个元素，后面入队的元素如果小于队列内的元素，就进行入队，否则，把队列内部的元素进行出队，入队后面的元素；即双端队列内部的元素是从大到小的顺序
3. 后面进入双端队列的元素规则也是如步骤二所示
4. 这样就可以实时找出当前主队列内部的最大元素了，且最大元素在双端队列的队头位置

实现一：利用python封装的队列实现队列和双端队列
代码如下：

import queue
class MaxQueue:

    def __init__(self):

    	self.queue = queue.Queue()
    	self.deque = queue.deque()
    	

    def max_value(self):


    	return self.deque[0] if self.deque else -1



    def push_back(self, value):

    	while self.deque and self.deque[-1] < value:
    		self.deque.pop()
    	self.deque.append(value)
    	self.queue.put(value)



    def pop_front(self):

    	if not self.deque: return -1
    	ans = self.queue.get()

    	#判断双端队列是否和主队列首元素相等，如果相等，最大值队列元素出队

    	if ans == self.deque[0]:
    		self.deque.popleft()
    	return ans

实现二：利用python中的列表实现队列和双端队列；

代码如下：

class MaxQueue:

    def __init__(self):

    	self.queue = []
    	self.max_queue = []
    	

    def max_value(self):


    	return self.max_queue[0] if self.max_queue else -1



    def push_back(self, value):

    	while self.max_queue and self.max_queue[-1] < value:
    		self.max_queue = self.max_queue[0:-1]

    	self.max_queue.append(value)
    	self.queue.append(value)



    def pop_front(self):

    	if not self.max_queue: return -1

    	ans = self.queue.pop(0)

        #判断存储最大值的队列是否和主队列首元素相等，如果相等，最大值队列元素出队

    	if ans == self.max_queue[0]:
    		self.max_queue.pop(0)
    	return ans