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。
接下来用一组数据举一个例子:3 4 1 5
ステップ1:
ステップ2:
ステップ3:
ステップ4:
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;
}
}