算法小白日记-滑动窗口的最大值

161 阅读2分钟

我们看不到十年后的自己,但一定看的到10天后的自己。那么10天后的你会是什么样呢。

题目描述

leetcode-239

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。

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]

解法-双端队列(单调队列)

解法描述

我们创建一个双向的单调递减队列,队列单调递减。

明白以下几点

  1. 为了方便操作比较滑动窗口,我们需要存储的是元素的下标
  2. 所以我们要取到的最大值一定是队首元素。
  3. 如果要入队的元素小于队尾元素则入队,否则需要弹出
  4. 循环中我们需要判断滑动窗口来取最大值。

举例 nums = [1,3,-1,-3,5,3,6,7], k = 3

  • 开始队列为空(存储下标)
  • 1直接入队列,循环i为0,队列为[0]-实际为[1]
  • 3大于队尾元素,循环i为1,1出队,3入队,队列为[1]-实际为[3]
  • -1小于队尾元素,循环i为2,-1入队,队列为[1,2]-实际为[3,-1],此时i+1-k=0,已经构成滑动窗口,结果数组下标0的位置则为队首元素,res[3]
  • -3小于队尾元素,循环i为3,-3入队,队列为[1,2,3]-实际为[3,-1,-3],此时i+1-k=1,已经构成滑动窗口,结果数组下标1的位置则为队首元素res[3,3]
  • 5大于所有元素,全部弹出,循环i为4,对列为[5]-实际为[4],i+1-k=2,结果数组下标2的位置则为队首元素res[3,3,5]
  • 以此类推

代码示例

class Solution {
    public int[] maxSlidingWindow(int[] nums, int k) {
        if(nums == null || nums.length < 2){
            return nums;
        }
        LinkedList<Integer> list = new LinkedList<>();
        int[] res = new int[nums.length-k+1];
        for(int i = 0; i<nums.length; i++){
           while(!list.isEmpty() && nums[i]>nums[list.peekLast()]){
               list.pollLast();
           }
           list.addLast(i);
           // 最大值的元素下标已经不在窗口内
           if(list.peek()<i-k+1){
               list.poll();
           }
           // 将此次窗口的最大值保存入数组
           if(i+1-k>=0){
               res[i-k+1] = nums[list.peek()];
           }
        }
        return res;
    }
}