【剑指Offer59 - I】滑动窗口的最大值

题目描述(2021-3-26)

给定一个数组 nums 和滑动窗口的大小 k,请找出所有滑动窗口里的最大值。

示例:

输入: nums = [1,3,-1,-3,5,3,6,7], 和 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

提示:

你可以假设 k 总是有效的,在输入数组不为空的情况下,1 ≤ k ≤ 输入数组的大小。

解题思路

维护一个双端队列

1、未形成窗口:如果发现队尾元素小于要加入的元素,则将队尾元素出队,直到队尾元素大于新元素时,再让其入队,目的就是让队列有个单调递减性。

2、因为我们维护队列单调递减性,所以队头元素必为当前窗口的最大值,则将队头元素添加到数组中。

3、形成窗口后:移动窗口判断当前窗口元素是否和队头元素相等,相等则出队。然后继续按照规则入队,维护队列单调递减。每次将队头元素存到数组里,最后返回其数组即可,

参考代码

class Solution {
    
    
    public int[] maxSlidingWindow(int[] nums, int k) {
    
    
        int len = nums.length;
        if(len==0){
    
    
            return nums;
        }

        int[] arr = new int[len - k + 1];

        //arr数组的下标
        int arr_index = 0;

        //维护一个双端队列,让其中元素具体单调递减性
        Deque<Integer> deque = new LinkedList<>();

        //未形成窗口
        for(int i=0;i<k;i++){
    
    
            //队列不为空时,且队列尾部值小于当前值,删除队列尾部值
            while(!deque.isEmpty() && deque.peekLast()<nums[i]){
    
    
                deque.removeLast();
            }
            //执行完上述循环后,队列中要么为空,要么值都比当前值大,然后将当前值添加到队列中
            deque.offerLast(nums[i]);
        }

        //将队头元素存入数组中
        arr[arr_index++] = deque.peekFirst();

        //形成窗口后,移动窗口
        for(int j=k;j<len;j++){
    
    

            //判断窗口的前一个元素是否等于队头元素,等于则移除队头元素
            if(nums[j-k]==deque.peekFirst()){
    
    
                deque.removeFirst();
            }

            while(!deque.isEmpty() && deque.peekLast()<nums[j]){
    
    
                deque.removeLast();
            }
            deque.offerLast(nums[j]);
            arr[arr_index++] = deque.peekFirst();

        }

        return arr;

    }
}

运行结果

执行用时:13 ms, 在所有 Java 提交中击败了82.36%的用户

内存消耗:47.2 MB, 在所有 Java 提交中击败了48.81%的用户

知识点

LinkedList参考文档:https://docs.oracle.com/javase/7/docs/api/java/util/LinkedList.html

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转载自blog.csdn.net/li643937579/article/details/115247340
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