滑动窗口最大值_单调队列

滑动窗口最大值_单调队列_java

滑动窗口最大值

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问题描述

给你一个整数数组 nums，有一个大小为 k 的滑动窗口从数组的最左侧移动到数组的最右侧。你只可以看到在滑动窗口内的 k 个数字。滑动窗口每次只向右移动一位。

返回滑动窗口中的最大值。

提示：

1 <= nums.length <= 10^5
-10^4 <= nums[i] <= 10^4
1 <= k <= nums.length

示例

示例 1：

输入：nums = [1,3,-1,-3,5,3,6,7], k = 3
输出：[3,3,5,5,6,7]
解释：
滑动窗口的位置最大值

[1 3 -1] -3 5 3 6 7 3
1 [3 -1 -3] 5 3 6 7 3
1 3 [-1 -3 5] 3 6 7 5
1 3 -1 [-3 5 3] 6 7 5
1 3 -1 -3 [5 3 6] 7 6
1 3 -1 -3 5 [3 6 7] 7
示例 2：

输入：nums = [1], k = 1
输出：[1]

解题思路

该题实现线性复杂度的关键在于维护一个单调队列。
单调队列中存储着数组元素的下标。
设r为队列中的元素，则我们需要维护队列中的元素按照r值递增排列，按照nums[r]值递减排列。

代码实现

class Solution {public int[] maxSlidingWindow(int[] nums, int k) {/**///由于求解过程中队列的队首和队尾都需要弹出元素，此处我们使用的数据结构为双端队列Deque<Integer> deque = new LinkedList<> ();int[] res = new int [nums.length - k + 1];int index = 0;//将初始时滑动窗口内元素的下标入栈，但需维护队列始终为单调队列for (int i = 0; i < k; i++) {//若队列非空且nums[i] > 队列尾元素对应的nums值则令队列尾元素出栈while (!deque.isEmpty() && nums[i] >nums[deque.peekLast()]) {deque.pollLast();}//将当前元素下标入栈deque.offerLast(i); }//记录初始滑动窗口的最大值res[index] = nums[deque.peekFirst()];index++;//持续移动滑动窗口直到数组末尾for (int i = k; i < nums.length; i++) {//若移出滑动窗口的元素也为单调队列的队首元素则将单调队列的队首元素移除if (i - k == deque.peekFirst()) {deque.pollFirst();}//将当前元素下标入栈, 但需维护队列为单调队列while (!deque.isEmpty() && nums[i] >nums[deque.peekLast()]) {deque.pollLast();}deque.offerLast(i);//记录当前滑动窗口的最大值res[index] = nums[deque.peekFirst()];index++;}return res;}
}