単調なキューの適用:剣はオファー59-IIを参照します。キューの両端キューの最大値(写真とテキストを含む)ステップバイステップの詳細ガイド

トピック情報

请定义一个队列并实现函数 max_value 得到队列里的最大值,要求函数max_value、push_back 和 pop_front 的均摊时间复杂度都是O(1)。

若队列为空,pop_front 和 max_value 需要返回 -1


サンプル

例1:
输入: 
["MaxQueue","push_back","push_back","max_value","pop_front","max_value"]
[[],[1],[2],[],[],[]]
输出: [null,null,null,2,1,2]
例2:
示例 2:

输入: 
["MaxQueue","pop_front","max_value"]
[[],[],[]]
输出: [null,-1,-1]

制限要因

限制:

1 <= push_back,pop_front,max_value的总操作数 <= 10000
1 <= value <= 10^5

アイデア:

タイトルでは、挿入、削除、および最大値の償却時間計算量がすべてO(1)である必要があります。挿入と削除は簡単です。重要なのは、O(1)の最大時間計算量を見つける方法です。それが激しい場合は、キューの要素を1回トラバースして最大値を見つける必要があり、その時間計算量はO(n)です。

次に、時間の経過とともにスペースを変更する方法を使用し、最大値を見つけるのに役立つ両端キューを導入しました。

ここに画像の説明を挿入

接下来用一组数据举一个例子:3 4  1  5

ステップ1:

ここに画像の説明を挿入

ステップ2:

ここに画像の説明を挿入

ステップ3:

ここに画像の説明を挿入

ステップ4:

ここに画像の説明を挿入

要約:

挿入すると、いつでも最大値を両端キューの先頭で直接取得できるため、最大値の時間計算量O(1)が実現されます。

コード

次に、具体的な実装のコードを見てみましょう。簡単に作成することはできません。理解できたら、3つのリンクを付けてみませんか。

class MaxQueue {
    
    
    //q是普通队列,d是双端队列
Queue<Integer> q;
Deque<Integer> d;

    public MaxQueue() {
    
    
        //初始化
        
        q=new LinkedList<> ();
        d=new LinkedList<> ();
    }

    public int max_value() {
    
    
        //如果双端队列为空返回-1,不然就返回双端队列的队头元素
        if(d.isEmpty ()){
    
    
            return -1;
        }
        return  d.peekFirst ();
    }

    public void push_back(int value) {
    
    
        //当双端队列不为空并且它的队尾元素<待插入元素时,将队头元素出队列
        while (!d.isEmpty () && d.peekLast ()<value){
    
    
            d.pollLast ();
        }
        //两个条件有一个不满足的话,正常插入
        d.offerFirst (value);
        q.offer (value);
    }

    public int pop_front() {
    
    
        //普通队列为空返回-1
        if (q.isEmpty ()){
    
    
            return  -1;
        }
        //先获取普通队列的队头,如果队头和双端队列的队列相等的话,那么双端队列的队列也要出队列。
        int ans=q.poll ();
        if(ans==d.peekFirst ()){
    
    
            d.pollFirst ();
        }
        return  ans;
    }
}

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転載: blog.csdn.net/guankunkunwd/article/details/122619518