描述

剑指offer JZ59 滑动窗口的最大值
给定一个长度为 n 的数组 num 和滑动窗口的大小 size ，找出所有滑动窗口里数值的最大值。

例如，如果输入数组{2,3,4,2,6,2,5,1}及滑动窗口的大小3，那么一共存在6个滑动窗口，他们的最大值分别为{4,4,6,6,6,5}； 针对数组{2,3,4,2,6,2,5,1}的滑动窗口有以下6个： {[2,3,4],2,6,2,5,1}， {2,[3,4,2],6,2,5,1}， {2,3,[4,2,6],2,5,1}， {2,3,4,[2,6,2],5,1}， {2,3,4,2,[6,2,5],1}， {2,3,4,2,6,[2,5,1]}。
数据范围： 1≤n≤100001≤n≤10000，0≤size≤100000≤size≤10000，数组中每个元素的值满足 ∣val∣≤10000∣val∣≤10000
窗口大于数组长度或窗口长度为0的时候，返回空。

方法一：优先队列

思路：
利用PriorityQueue可以自定义规则排序的性质，每次只需要从其中取出最大的元素即可。此方法简单易实现，但是性能没有方法二双端队列好。
具体实现及注释：

public class Solution {public ArrayList<Integer> maxInWindows (int[] num, int size) {ArrayList<Integer> list = new ArrayList<>();if (size == 0 || size > num.length) return list;//实例化从大到小排序的queuePriorityQueue<Integer> queue = new PriorityQueue<Integer>((o1, o2) -> o2 - o1);//将第一个窗口的元素加入queuefor (int i = 0; i < size; i++) queue.add(num[i]);list.add(queue.peek());//双指针int start = 0; int end = size;while (end < num.length) {queue.remove(num[start++]);queue.add(num[end++]);list.add(queue.peek());}return list;}
}

方法二：双端队列

思路：
使用一个双端队列，当有新元素添加时，从队列尾部向前开始判断，如果前面的元素小于新元素，则将其从队列中移除。并且在取最大元素时，判断在队首的元素是否需要移除（如果已经不在滑动窗口内则需要移除）。性能比优先队列要好

// 双向队列法
public class Solution {public ArrayList<Integer> maxInWindows (int[] nums, int size) {ArrayList<Integer> ret = new ArrayList<>();int length = nums.length;if (length < size || size == 0) return ret;//双端队列，存储元素的下标Deque<Integer> queue = new ArrayDeque<>();for (int i = 0; i < length; i++) {//如果队尾的值小于新元素，则出队列while (!queue.isEmpty() && nums[queue.peekLast()] < nums[i]){queue.pollLast();}queue.offerLast(i);//如果队首的值过期，则出队列if (queue.peekFirst() == i-size) {queue.pollFirst();}if (i >= (size- 1)) ret.add(nums[queue.peekFirst()]);}return ret;}
}