【leetcode239】 滑动窗口最大值--go语言实现

题目描述:

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]

思路分析:

这是使用单调队列的经典题目。此时我们需要一个队列,这个队列呢,放进去窗口里的元素,然后随着窗口的移动,队列也一进一出,每次移动之后,队列告诉我们里面的最大值是什么。每次窗口移动的时候,调用que.pop(滑动窗口中移除元素的数值),que.push(滑动窗口添加元素的数值),然后que.front()就返回我们要的最大值。

这么个队列香不香,要是有现成的这种数据结构是不是更香了!

可惜了,没有! 我们需要自己实现这么个队列。

然后在分析一下,队列里的元素一定是要排序的,而且要最大值放在出队口,要不然怎么知道最大值呢。

但如果把窗口里的元素都放进队列里,窗口移动的时候,队列需要弹出元素。

那么问题来了,已经排序之后的队列 怎么能把窗口要移除的元素(这个元素可不一定是最大值)弹出呢。

大家此时应该陷入深思…

其实队列没有必要维护窗口里的所有元素,只需要维护有可能成为窗口里最大值的元素就可以了,同时保证队里里的元素数值是由大到小的。

那么这个维护元素单调递减的队列就叫做单调队列,即单调递减或单调递增的队列。C++中没有直接支持单调队列,需要我们自己来一个单调队列

不要以为实现的单调队列就是对窗口里面的数进行排序,如果排序的话,那和优先级队列又有什么区别了呢。设计单调队列的时候,pop,和push操作要保持如下规则:

pop(value):如果窗口移除的元素value等于单调队列的出口元素,那么队列弹出元素,否则不用任何操作
push(value):如果push的元素value大于入口元素的数值,那么就将队列入口的元素弹出,直到push元素的数值小于等于队列入口元素的数值为止

保持如上规则,每次窗口移动的时候,只要问que.front()就可以返回当前窗口的最大值。

代码实现:

package stackAndQueue

type myQueue struct {
    
    
	queue []int
}
func NewMyQueue() *myQueue{
    
    
	return &myQueue{
    
    queue:[]int{
    
    }}
}
func (m *myQueue) Front()int{
    
    //弹出队首元素,也就是最大值
	return m.queue[0]
}
func (m *myQueue) Push(a int){
    
    
	for len(m.queue)!=0{
    
    
		if m.queue[len(m.queue)-1]<a{
    
    //因为要对队列的元素进行排序,所以把要比a小的元素全部移除,把a放置对应的位置
			m.queue=m.queue[0:len(m.queue)-1]
		}else{
    
    
			break
		}
	}
	m.queue=append(m.queue,a)
}
func (m *myQueue) Pop(a int){
    
    
	if m.Front()==a{
    
    //如果需要移除的元素正好是当前的最大值,那移除,否则什么都不做
		m.queue=m.queue[1:len(m.queue)]
	}
}
func maxSlidingWindow(nums []int, k int) []int {
    
    
	res:=[]int{
    
    }
	myQueue:=NewMyQueue()
	for i:=0;i<k;i++{
    
    
		myQueue.Push(nums[i])
	}
	res=append(res,myQueue.Front())
	myQueue.Pop(nums[0])
	for i:=k;i<len(nums);i++{
    
    
		myQueue.Push(nums[i])
		res=append(res,myQueue.Front())
		myQueue.Pop(nums[i-k+1])
	}
	return res
}

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