AcWing 154. 滑动窗口

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题目

给定一个大小为 n ≤ 10^6 的数组。

有一个大小为 k 的滑动窗口,它从数组的最左边移动到最右边。

你只能在窗口中看到 k 个数字。

每次滑动窗口向右移动一个位置。

以下是一个例子:

该数组为 [1 3 -1 -3 5 3 6 7],k 为 3。

窗口位置最小值最大值
[1 3 -1] -3 5 3 6 7-13
1 [3 -1 -3] 5 3 6 7-33
1 3 [-1 -3 5] 3 6 7-35
1 3 -1 [-3 5 3] 6 7-35
1 3 -1 -3 [5 3 6] 736
1 3 -1 -3 5 [3 6 7]37

你的任务是确定滑动窗口位于每个位置时,窗口中的最大值和最小值。

输入格式

输入包含两行。

第一行包含两个整数 n 和 k,分别代表数组长度和滑动窗口的长度。

第二行有 n 个整数,代表数组的具体数值。

同行数据之间用空格隔开。

输出格式

输出包含两个。

第一行输出,从左至右,每个位置滑动窗口中的最小值。

第二行输出,从左至右,每个位置滑动窗口中的最大值。

输入样例:

8 3
1 3 -1 -3 5 3 6 7

输出样例:

-1 -3 -3 -3 3 3
3 3 5 5 6 7

思路

单调队列,即单调递减或单调递增的队列

最小值和最大值分开来做,两个for循环完全类似,都做以下四步:
解决队首已经出窗口的问题;
解决队尾与当前元素a[i]不满足单调性的问题;
将当前元素下标加入队尾;
如果满足条件则输出结果;

需要注意的细节:
上面四个步骤中一定要先3后4,因为有可能输出的正是新加入的那个元素;
队列中存的是原数组的下标,取值时要再套一层,a[q[]];
算最大值前注意将hh和tt重置;
此题用cout会超时,只能用printf;
hh从0开始,数组下标也要从0开始。

单调队列模板

常见模型:找出滑动窗口中的最大值/最小值
int hh = 0, tt = -1;
for (int i = 0; i < n; i ++ )
{
    while (hh <= tt && check_out(q[hh])) hh ++ ;  // 判断队头是否滑出窗口
    while (hh <= tt && check(q[tt], i)) tt -- ;
    q[ ++ tt] = i;
}

ac代码

#include <iostream>
using namespace std;
const int N = 1000010;
int arr[N],q[N];
int main(){
    int n,k;
    cin >> n >> k;
    for(int i =0 ;i < n;i++) cin >> arr[i];
    int h = 0,t = -1;
    for(int i =0;i < n;i++){
        if(h <= t && i - k + 1 > q[h]) h++;
        while(h <= t && arr[q[t]] >= arr[i]) t--;
        q[++t] = i;
        if(i >= k - 1) cout << arr[q[h]] << ' ';
    }
    cout << endl;
    h = 0,t = -1;
    for(int i = 0;i < n;i++){
        if(h <= t && i - k + 1 > q[h]) h++;
        while(h <= t && arr[q[t]] <= arr[i]) t--;
        q[++t] = i;
        if(i >= k - 1) cout << arr[q[h]] << ' ';
    }
    return 0;
}