题目：滑动窗口的最大值
给定一个数组和滑动窗口的大小，请找出所有滑动窗口的最大值。例如，输入数组{2,3,4,2,6,2,5,1}和数字3，那么一共存在6个滑动窗口，他们的最大值分别为{4,4,6,6,6,5}。
思路：
把可能成为最大值数字的下标放入双端队列deque，从而减少遍历次数。首先，所有在没有查看后面数字的情况下，任何一个节点都有可能成为某个状态的滑动窗口的最大值，因此，数组中任何一个元素的下标都会入队。关键在于出队，以下两种情况下，该下标对应的数字不会是窗口的最大值需要出队：(1)该下标已经在窗口之外，比如窗口长度为3，下标5入队，那么最大值只可能在下标3,4,5中出现，队列中如果有下标2则需要出队；(2)后一个元素大于前面的元素，那么前面的元素出对，比如目前队列中有下标3、4，data[3] = 50,data[4]=40，下标5入队，但data[5] = 70，则队列中的3，4都需要出队。
数组{2,3,4,2,6,2,5,1}的长度为3的滑动窗口最大值求解步骤如下
步骤 插入数字 滑动窗口 队列中的下标 最大值
1 2 2 0(2) N/A
2 3 2,3 1(3) N/A
3 4 2,3,4 2(4) 4
4 2 3,4,2 2(4),3(2) 4
5 6 4,2,6 4(6) 6
6 2 2,6,2 4(6),5(2) 6
7 5 6,2,5 4(6),6(5) 6
8 1 2,5,1 6(5),7(1) 5
时间复杂度在o(n)~o(nk)之间，空间复杂度o(k)。
基于以上思路，java参考代码如下：
import java.util.ArrayDeque;
import java.util.Deque;
public classMaxInSlidingWindow {
//把可能会成为最大值的下标存储下来，从而降低扫描次数
public static int[] maxInWindows(int[] data,final int size){
if(data==null ||data.length==0||data.length<size)
return new int[0];
int[] result = new int[data.length-size+1];//result的长度？
Deque<Integer> deque = new ArrayDeque<>();
//deque.getFirst()---获取，但不移除此双端队列的第一个元素。
//deque.getLast()---获取，但不移除此双端队列的最后一个元素。
//deque.addLast(E e)---将指定元素插入此双端队列的末尾。
//removeFirst()---获取并移除此双端队列第一个元素。
//removeLast()--- 获取并移除此双端队列的最后一个元素。
//deque中所存储的都是数组的下标，下标能方便的判断某个数是否还在窗口内
for(int i=0;i<size-1;i++){
while (!deque.isEmpty()&&data[i]>=data[deque.getLast()])//后一个元素大于前面的元素，那么前面的元素出队列
deque.removeLast();
deque.addLast(i);
}
for(int i=size-1;i<data.length;i++){
while (!deque.isEmpty()&&i-deque.getFirst()+1>size)//该下标已经在窗口之外，那么前面的元素出队列
deque.removeFirst();
while (!deque.isEmpty()&&data[deque.getLast()]<=data[i])//后一个元素大于前面的元素，那么元素从后面出列，主要是后面出列多
deque.removeLast();
deque.addLast(i);
result[i-(size-1)] = data[deque.getFirst()];
}
return result;
}
public static void main(String[] args){
int[] data = new int[]{2,3,4,2,6,2,5,1};
int[] result = maxInWindows(data,3);
for(int i=0;i<result.length;i++){
System.out.print(result[i]);
//System.out.print("\t");//中间隔一个tab距离
System.out.print(" ");
}
}
}
测试用例：
a.功能测试（输入数组的数字大小无序；输入数组的数字单调递增；输入数组的数字单调递减）。
b.边界值测试（滑动窗口的大小为0,1，等于输入数组的长度，大于输入数组的长度）。
c.特殊输入测试（输入数组为空）。