滑動窗口的最大值-劍指Offer

滑動窗口的最大值

題目描述

給定一個數組和滑動窗口的大小，找出所有滑動窗口里數值的最大值。例如，如果輸入數組{2,3,4,2,6,2,5,1}及滑動窗口的大小3，那么一共存在6個滑動窗口，他們的最大值分別為{4,4,6,6,6,5}； 針對數組{2,3,4,2,6,2,5,1}的滑動窗口有以下6個： {[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]}。

思路

1. 我們可以用一個隊列來存儲每個窗口的數，然后選出最大的，不過這樣代價有點大
2. 其實不必每個窗口的每個數都存下來，我們用一個雙向隊列deque來存儲，注意：我們在這存的是數組元素的索引
   1. 如果新來的值比隊列尾部的數小，那就追加到后面，因為它可能在前面的最大值划出窗口后成為最大值
   2. 如果新來的值比尾部的大，那就刪掉尾部（因為有更大的在后面，所以它不會成為最大值，划出也是它先划出，不影響最大值），再追加到后面，循環下去直到小於
   3. 如果追加的值比的索引跟隊列頭部的值的索引超過窗口大小，那就刪掉頭部的值
   4. 其實這樣每次隊列的頭都是最大的那個

代碼

import java.util.ArrayDeque; import java.util.ArrayList; import java.util.Deque; public class Solution { public ArrayList<Integer> maxInWindows(int [] num, int size) { ArrayList<Integer> result = new ArrayList<Integer>(); if (num == null || num.length < size || size == 0) { return result; } Deque<Integer> deque = new ArrayDeque<Integer>(); for (int i = 0; i < num.length; i++) { if (!deque.isEmpty() && (i - deque.peekFirst()) == size) { // 如果隊列頭部的元素已經超出滑動窗口的范圍，就將頭部元素退出 deque.pollFirst(); } while (!deque.isEmpty() && num[i] >= num[deque.peekLast()]) { // 如果新來的元素比隊列最后一個元素大，則將最后一個元素退出 deque.pollLast(); } deque.offer(i); if (i >= (size - 1)) { // 如果遍歷的元素已經達到一個滑動窗口的大小，就開始提取窗口的最大值了 result.add(num[deque.peekFirst()]); } } return result; } }