剑指 Offer 59 - II. 队列的最大值

题目描述

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

示例 1：
输入:
["MaxQueue","push_back","push_back","max_value","pop_front","max_value"]
[[],[1],[2],[],[],[]]
输出: [null,null,null,2,1,2]

示例 2：
输入:
["MaxQueue","pop_front","max_value"]
[[],[],[]]
输出: [null,-1,-1]

解题思路: 优先队列

1. 要求存取都是O(1)的时间复杂度, 我们就不能使用遍历. 这里我们使用优先队列
2. 入队时, 先将元素加入mainQueue; 在将sortQueue中, 比当前元素小的元素全部出队舍弃
3. 出队时, 先将mainQueue头元素出队, 然判断出队元素是否是sortQueue的头元素, 如果是, 则也需要将sortQueue的头元素出队

示例代码

class MaxQueue:
    def __init__(self):
        self.mainQueue = []
        self.sortQueue = []

    def max_value(self) -> int:
        if self.sortQueue:
            return self.sortQueue[0]
        else:
            return -1

    def push_back(self, value: int) -> None:
        self.mainQueue.append(value)
        # 入队时, 将sortQueue中比val小的全部舍弃
        while self.sortQueue and value > self.sortQueue[-1]:
            self.sortQueue.pop()
        self.sortQueue.append(value)

    def pop_front(self) -> int:
        if self.mainQueue:
            # 出队时判断sortQueue的队头是否出队
            first = self.mainQueue.pop(0)
            if first == self.sortQueue[0]:
                self.sortQueue.pop(0)
            return first
        else:
            return -1