每日一题——滑动窗口的最大值

滑动窗口的最大值

题目链接


暴力解法

最容易想到的当然还是通过两层循环来暴力求解:一层循环用来移动窗口,一层循环用来在窗口内找到最大值。这种做法的时间复杂度为O(kN),会超出时间限制,因此,我们要找到更加高效的方法。

单调队列

注:这种解法建立在单调队列的基础之上,而单调队列是双端队列的特殊形式,如果对单调队列和双端队列还不太了解,建议先看看👉详解单调队列

由于我们要求的是滑动窗口的最大值,那我们不妨先做一个假设:如果当前的滑动窗口中有两个下标ij,其中**ij的左侧(i < j,并且i对应的元素不大于j对应的元素(nums[i] <= nums[j])**。

那么我们就可以得到这样一个结论:只要下标i所代表的元素nums[j]还在窗口中,那么下标j所对应的元素nums[j]也一定在窗口中,且**nums[i]一定不会是最大值**,也就不会对答案造成影响,我们也就可以将其直接删除

也可以用一句话来概括:

如果一个数据val要进入窗口,那他窗口内所有比它小或等于它的的数都不会对答案造成影响

我们可以用一个队列来存储这些还没有被移除的元素的下标,同时确保从队头到队尾,这些下标是从小到大排列的(保证数据的愿所有顺序),而下标所代表的值是递减排列的,这样队头元素就是滑动窗口的最大值了。

每当窗口向右滑动一个元素,就会有一个新的元素入队。在这个元素入队之前,由于我们要确保队列的单调递减性,因此当队列不为空并且队尾元素小于或等于新的元素时就要通过循环删除这些不会对结果造成影响的元素,最后再把这个元素的下标插入队列。

需要注意:当窗口向右滑动时,最大值下标会离开窗口,永远不会在进入窗口,因此在窗口滑动的过程中,我们要不断比较队首元素的下标(最大值下标)和窗口最左侧的标(下次移动时离开窗口的元素下标),如果离开了窗口,就要将队首元素出队。

例如对于上图的示例:

实现代码

typedef struct DequeNode
{struct DequeNode* next;struct DequeNode* prev;int data;
}DQNode;typedef struct Deque
{DQNode* front;DQNode* tail;
}Deque;void DequeInit(Deque* pq)   //双端队列初始化
{assert(pq);pq->front = pq->tail = NULL;
}bool DequeEmpty(Deque* pq)  //双端队列判空
{assert(pq);return pq->front == NULL;
}void DequePushTail(Deque* pq, int val)  //队尾入队
{DQNode* newNode = (DQNode*)malloc(sizeof(DQNode));newNode->data = val;newNode->next = NULL;newNode->prev = NULL;if (DequeEmpty(pq)){pq->front = pq->tail = newNode;}else{pq->tail->next = newNode;newNode->prev = pq->tail;pq->tail = newNode;}
}void DequePushFront(Deque* pq, int val) //队头入队
{DQNode* newNode = (DQNode*)malloc(sizeof(DQNode));newNode->data = val;newNode->next = NULL;newNode->prev = NULL;if (DequeEmpty(pq)){pq->front = pq->tail = newNode;}else{newNode->next = pq->front;pq->front->prev = newNode;pq->front = newNode;}
}int DequePopFront(Deque* pq)    //队头出队
{assert(pq);assert(!DequeEmpty(pq));DQNode* temp = pq->front;int ret = temp->data;pq->front = pq->front->next;if (pq->front == NULL)pq->tail = NULL;elsepq->front->prev = NULL;free(temp);return ret;
}int DequePopTail(Deque* pq) //队尾出队
{assert(pq);assert(!DequeEmpty(pq));DQNode* temp = pq->tail;int ret = temp->data;pq->tail = pq->tail->prev;if (pq->tail == NULL)pq->front = NULL;elsepq->tail->next = NULL;free(temp);return ret;
}int DequeTail(Deque* pq)    //取队尾元素
{assert(pq);assert(!DequeEmpty(pq));return pq->tail->data;
}int DequeFront(Deque* pq)   //取队头元素
{assert(pq);assert(!DequeEmpty(pq));return pq->front->data;
}void DequeDestroy(Deque* pq)    //销毁双端队列
{while (!DequeEmpty(pq)){DQNode* temp = pq->front;pq->front = pq->front->next;free(temp);}free(pq);
}
//-------------------------------------双端队列基本功能实现-----------------------------------------------int* maxSlidingWindow(int* nums, int numsSize, int k, int* returnSize){*returnSize = numsSize - k + 1;int* ret = (int*)malloc(sizeof(int) * (*returnSize));Deque* DQ_Max = (Deque*)malloc(sizeof(Deque));  //用来记录最大值下标DequeInit(DQ_Max);	//初始化//先将数组前k个入队列,构建初始窗口for (int i=0; i<k; i++){//队列不为空且队尾元素小于或等于新元素,就将队尾元素删除//确保递减while (!DequeEmpty(DQ_Max) && nums[DequeTail(DQ_Max)] <= nums[i]){DequePopTail(DQ_Max);}DequePushTail (DQ_Max, i);	//将下标入队}ret[0] = nums[DequeFront(DQ_Max)];	//初始窗口的最大值就是队头下下标所代表的元素//再将后面剩余的元素下标入队for (int i=k; i<numsSize; i++){//删除不在窗口的下标while (!DequeEmpty(DQ_Max) && DequeFront(DQ_Max) <= i - k)DequePopFront(DQ_Max);//队列不为空且队尾元素小于新元素,就将队尾元素删除//确保非递增while (!DequeEmpty(DQ_Max) && nums[DequeTail(DQ_Max)] <= nums[i]){DequePopTail(DQ_Max);}DequePushTail (DQ_Max, i);//窗口最大值就是队头下下标所代表的元素ret[i - k + 1] = nums[DequeFront(DQ_Max)];}//销毁队列,释放内存DequeDestroy(DQ_Max);return ret;
}

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.mzph.cn/news/31907.shtml

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

springboot国际化

springboot国际化 不需要引入额外的jar包 参考&#xff1a;https://zhuanlan.zhihu.com/p/551605839 1.rources要创建Resource Bundle 2.yml配置中引入Resource Bundle 引入Resource Bundle spring:messages:encoding: UTF-8basename: i18n/messages_common3.创建国际化工具…

彩色图转灰度图之c++实现(qt + 不调包)

1.介绍 在日常生活中&#xff0c;我们经常看到的图片是彩色图片&#xff0c;有时我们需要将彩色图片转换成灰度图片来处理&#xff0c;也就是将RGB三通道图片按照一定规则转换成一通道图片。 2.转换方式 彩色图片转灰度图片&#xff0c;一般有三种方法 第一种&#xff1a;平均法…

海思ss928部署手写数字识别模型

大致流程--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 模型转换---------------------------------------------------------------------------------------------------- 1&#xff1a;准备MNI…

【EI复现】考虑区域多能源系统集群协同优化的联合需求侧响应模型(Matlab代码实现)

&#x1f4a5;&#x1f4a5;&#x1f49e;&#x1f49e;欢迎来到本博客❤️❤️&#x1f4a5;&#x1f4a5; &#x1f3c6;博主优势&#xff1a;&#x1f31e;&#x1f31e;&#x1f31e;博客内容尽量做到思维缜密&#xff0c;逻辑清晰&#xff0c;为了方便读者。 ⛳️座右铭&a…

企业前后端分离软件架构如何设计?

企业前后端分离软件架构的设计涉及到前端和后端的独立性、通信方式、数据流管理等多个方面。下面我将为你介绍一个常见的前后端分离软件架构设计&#xff1a; 1、前端层&#xff1a; 框架选择&#xff1a;选择适合项目需求的前端框架&#xff0c;例如React、Vue.js、Angular等…

面试题记录

面试题记录 一.Vue中的合成事件和原生事件有哪些区别。二.parseint(3,2)返回什么值&#xff1f;为什么三.什么是闭包四.vue3和vue2区别有哪些五.vue3 响应式原理 双向绑定原理1. 响应式原理&#xff1a;2. 双向绑定原理&#xff1a;Vue3 中双向绑定的原理&#xff1a;下面是 Vu…

https的原理和方案

文章目录 https原理为什么要加密常见的加密方式对称加密非对称加密数据摘要&&数据指纹数据签名 https的几种工作方案方案一&#xff1a;只使用对称加密方案二&#xff1a;只使用非对称加密方案三&#xff1a;两端都使用非对称加密方案四&#xff1a;非对称加密 对称加…

苹果账号被禁用怎么办?

苹果账号被禁用怎么办&#xff1f; 转载&#xff1a;苹果账号被禁用怎么办&#xff1f; 当我们使用苹果手机登录App Store时&#xff0c;有时会遇到账号被禁用的提示。总结下来&#xff0c; 账号被禁用的原因可能有以下几种&#xff1a; 禁用的原因 1.在不同的设备上登录Ap…

CSS前端开发指南:创造精美的用户界面

简介&#xff1a; 《CSS前端开发指南&#xff1a;创造精美的用户界面》是一本旨在帮助读者掌握CSS技术&#xff0c;实现令人惊叹的前端用户界面的实用指南。无论您是初学者还是有经验的开发者&#xff0c;本书都将为您提供全面的知识和实用技巧&#xff0c;帮助您创建引人注目…

c语言每日一练(5)

前言&#xff1a;每日一练系列&#xff0c;每一期都包含5道选择题&#xff0c;2道编程题&#xff0c;博主会尽可能详细地进行讲解&#xff0c;令初学者也能听的清晰。每日一练系列会持续更新&#xff0c;暑假时三天之内必有一更&#xff0c;到了开学之后&#xff0c;将看学业情…

什么是设计模式?

目录 概述: 什么是模式&#xff01;&#xff01; 为什么学习模式&#xff01;&#xff01; 模式和框架的比较&#xff1a; 设计模式研究的历史 关于pattern的历史 Gang of Four(GoF) 关于”Design”Pattern” 重提&#xff1a;指导模式设计的三个概念 1.重用(reuse)…

函数式接口Consumer、BiConsumer、Supplier、Predicate、Function、BiFunction

函数式接口Consumer、BiConsumer、Supplier、Predicate、Function、BiFunction 1.Consumer Java Consumer接口来自Java 8中引入的 java.util.function包。 Consumer是一个功能接口&#xff0c;用来作为lambda表达式或方法引用的任务目标(传递一个参数执行指定的方法)。 Cons…

opencv基础48-绘制图像轮廓并切割示例-cv2.drawContours()

绘制图像轮廓&#xff1a;drawContours函数 在 OpenCV 中&#xff0c;可以使用函数 cv2.drawContours()绘制图像轮廓。该函数的语法格式是&#xff1a; imagecv2.drawContours( image, contours, contourIdx, color[, thickness[, lineType[, hierarchy[, maxLevel[, offset]]…

c基础扫雷

和三子棋一样&#xff0c;主函数先设计游戏菜单界面&#xff0c;这里就不做展示了。 初始化棋盘 初级扫雷大小为9*9的棋盘&#xff0c;但排雷是周围一圈进行排雷(8格)&#xff0c;而边界可能会越界。数组扩大了一圈,行和列都加了2&#xff0c;所以我们用一个11*11的数组来初始化…

计算机科技历史纵横:8月6日的十大里程碑

计算机科技历史纵横&#xff1a;8月6日的十大里程碑 目录 引言1951年&#xff1a;EDSAC电脑完成第一个实际计算任务1964年&#xff1a;IBM发布System/360系列1973年&#xff1a;Xerox PARC开发出第一台个人电脑Xerox Alto1976年&#xff1a;Apple发布Apple I电脑1981年&#…

UDS诊断笔记

文章目录 常见缩写简介UDS寻址模式1. 物理寻址&#xff08;点对点、一对一&#xff09;2. 功能寻址&#xff08;广播、一对多&#xff09;3. 功能寻址使用场景举例 UDS报文格式UDS协议栈网络层网络层功能网络层协议1. 单帧 SF&#xff08;Single Frame&#xff09;2. 首帧 FC&a…

教你一招:非计算机科班如何丝滑转码?

近年来&#xff0c;很多人想要从其他行业跳槽转入计算机领域。非计算机科班如何丝滑转码&#xff1f; 目录 一、确定方向 二、确定学习计划&#xff08;自学&#xff09; 三、学习 看到组里好多非科班姐妹决定转码之后&#xff0c;因为相关背景知识不足难以确定学习计划&am…

【机密计算-大厂有话说】微软 Open Enclave SDK

前言 机密计算是基于硬件支持的可信执行环境的&#xff0c;比如 Intel SGX 硬件技术上面的 enclave 以及 Arm Trustzone 上的 OT-TEE&#xff0c;不过这些异构的 TEE 之间差异还是蛮大的&#xff0c;所以亟需一种能够屏蔽 TEE 差异软件中间件或者 SDK&#xff0c;这就是本文将要…

JavaScript 中替换所有匹配项的自定义函数非正则表达式

引言 在 JavaScript 中&#xff0c;字符串替换是常见的操作之一。虽然 JavaScript 提供了一些内置的字符串方法来实现替换&#xff0c;比如 replace() 方法&#xff0c;但它只会替换第一个匹配到的项。如果我们想要替换所有匹配到的项&#xff0c;就需要自己编写一个函数。本文…

生成测试报告,在Unittest框架中就是简单

测试套件&#xff08;Test Suite&#xff09;是测试用例、测试套件或两者的集合&#xff0c;用于组装一组要运行的测试&#xff08;多个测试用例集合在一起&#xff09;。 &#xff08;1&#xff09;创建一个测试套件&#xff1a; import unittest suite unittest.TestSuite…