Offer 驾到，掘友接招！我正在参与2022春招系列活动-刷题打卡任务，点击查看活动详情。
一、前言
刷题啊！！！
开始刷 “剑指 Offer” 31天。刷完时间：2022.3.6 ~ 2022.3.20。
二、题目
题目：
- 滑动窗口的最大值
- 队列的最大值
（1）剑指 Offer 59 - I. 滑动窗口的最大值
题目描述
给定一个数组 nums 和滑动窗口的大小 k，请找出所有滑动窗口里的最大值。
示例:
输入: nums = [1,3,-1,-3,5,3,6,7], 和 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
提示：
- 你可以假设 k 总是有效的，在输入数组不为空的情况下，1 ≤ k ≤ 输入数组的大小。
题解
思路：
- 暴力破解（暴力破解） ---- Time: O(k*n)
- 红黑数（默认 升序） ---- Time: O(n*log(k))
- 最大堆（因为有删除，所以时间复杂度为暴力破解）
- 维护两个数组 0 4 2 1 0 8 2 先分组，然后求这个组的首个和结尾的值 一个从左到右 0 4 4 1 1 8 2 一个从右到左 4 4 2 8 8 8 2
这里实现最优解：
public class LeetCode_239 {
// Time: O(n), Space: O(n), Faster: 94.50%
public int[] maxNumInSlidingWindowOn(int[] nums, int k) {
if (nums == null || nums.length == 0) return nums;
int n = nums.length;
int[] result = new int[n - k + 1];
int[] maxFromLeft = new int[n];
int[] maxFromRight = new int[n];
maxFromLeft[0] = nums[0];
maxFromRight[n-1] = nums[n-1];
for (int i = 1, j = n-2; i < n; ++i, --j) {
maxFromLeft[i] = i % k == 0 ? nums[i] : Math.max(maxFromLeft[i-1], nums[i]);
maxFromRight[j] = j % k == k-1 ? nums[j] : Math.max(maxFromRight[j+1], nums[j]);
}
for (int i = 0; i <= n-k; ++i) {
result[i] = Math.max(maxFromRight[i], maxFromLeft[i+k-1]);
}
return result;
}
}
（2）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]
限制：
1 <= push_back,pop_front,max_value的总操作数 <= 100001 <= value <= 10^5
题解
思路：需要两个队列来辅助
- 队列1：用于存储数据
- 队列2：使用双端队列，可以快速操作链表头和链表尾
push_back操作：进队列，往队尾插; 如果队尾元素比当前小，则把队尾出队pop_front操作：出队列，弹队首; 如果队首值等于弹出的值，则弹出max_value操作：最大值，拿队首元素
AC 代码如下：
class MaxQueue {
public MaxQueue() {
}
Queue<Integer> queue = new LinkedList<>();
Deque<Integer> maxQueue = new LinkedList<>();
public int max_value() {
if (maxQueue.isEmpty()) return -1;
return maxQueue.peekFirst();
}
public void push_back(int value) {
queue.add(value);
while (!maxQueue.isEmpty() && maxQueue.peekLast() < value) maxQueue.removeLast();
maxQueue.addLast(value);
}
public int pop_front() {
if (queue.isEmpty()) return -1;
int value = queue.poll();
if (!maxQueue.isEmpty() && value == maxQueue.peekFirst()) maxQueue.removeFirst();
return value;
}
}
