剑指 Offer 59 - I. 滑动窗口的最大值、59 - II. 队列的最大值

题目描述：
[59 - I]
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。
[59 - II]
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

考察重点：
第59 - I题使用优先队列(堆)实现窗口内元素排序，循环遍历模拟窗口滑动
第59 - II题使用一个单调队列进行辅助，保存队列元素大小关系。

第59 - I题

     class Num{int pos;int val;public Num(int pos, int val){this.pos = pos;this.val = val;}}public int[] maxSlidingWindow(int[] nums, int k) {int[] res = new int[nums.length - k + 1];int recPos = 0;int left = 0, right = 0;int nLen = nums.length;if(nLen == 0){return new int[]{};}PriorityQueue<Num> pq = new PriorityQueue<>(new Comparator<Num>() {@Overridepublic int compare(Num o1, Num o2) {if(o1.val > o2.val){return -1;}else{return 1;}}});while(right < nLen){Num num = new Num(right, nums[right]);pq.add(num);if(right - left >= k){for(Num p : pq){if(p.pos == left){pq.remove(p);left ++;break;}}}if(right - left == k - 1)res[recPos++] = pq.peek().val;right ++;}return res;}

第59 - II题

class MaxQueue {public Deque<Integer> que;public Deque<Integer> help;public MaxQueue() {que = new ArrayDeque<>();help = new ArrayDeque<>();}public int max_value() {if(que.size() == 0)return -1;int val = help.getFirst();return val;}public void push_back(int value) {que.addLast(value);while(help.size() != 0 && value > help.getLast()){  // help是一个单调队列，每个元素入队时，都会踢出前面比它小的对内元素，以此保障队列始终单调递减help.removeLast();}help.addLast(value);}public int pop_front() {if(que.size() == 0)return -1;int val = que.removeFirst();if(help.getFirst() == val) {        // 先进一定先出，所以只需要比较出队元素是不是help队头元素即可help.removeFirst();}return val;}
}/*** Your MaxQueue object will be instantiated and called as such:* MaxQueue obj = new MaxQueue();* int param_1 = obj.max_value();* obj.push_back(value);* int param_3 = obj.pop_front();*/