算法--滑動窗口

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滑動窗口練習題

 

第8節 滑動窗口練習題

 

有一個整型數組 arr 和一個大小為 w 的窗口從數組的最左邊滑到最右邊,窗口每次向右邊滑一個位置。 返回一個長度為n-w+1的數組res，res[i]表示每一種窗口狀態下的最大值。 以數組為[4,3,5,4,3,3,6,7]，w=3為例。因為第一個窗口[4,3,5]的最大值為5，第二個窗口[3,5,4]的最大值為5，第三個窗口[5,4,3]的最大值為5。第四個窗口[4,3,3]的最大值為4。第五個窗口[3,3,6]的最大值為6。第六個窗口[3,6,7]的最大值為7。所以最終返回[5,5,5,4,6,7]。

給定整形數組arr及它的大小n，同時給定w，請返回res數組。保證w小於等於n，同時保證數組大小小於等於500。

測試樣例：

[4,3,5,4,3,3,6,7],8,3

返回：[5,5,5,4,6,7]

Java (javac 1.7)

代碼自動補全

 

 

 

 

 

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import java.util.*;

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public class SlideWindow {

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    public int[] slide(int[] arr, int n, int w) {

5

        //result數組中保存每個窗口狀態下的最大值

6

        int[] result = new int[n-w+1];

7

8

        //記錄雙端隊列隊頭的下標 ，隊尾下標

9

        int[] qmax = new int[n];

10

        int front = 0, back = 0;

11

12

        //j 標記是否達到窗口大小,同時記錄result中下一個應該放入的元素的下標

13

        int j = 0;

14

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        for(int i=0; i<n; i++){

16

17

            while(front < back && arr[qmax[back-1]] < arr[i])//back為當前要往qmax中放入的值

18

                back--;

19

            qmax[back++] = i;

20

21

            if(j+w-1 == i){

22

                //達到窗口長度

23

                result[j] = arr[qmax[front]];

24

                j++;

25

            }

26

            if(qmax[front]+w-1 == i){

27

                //隊頭過期

28

                front++;

29

            }

30

        } 

31

        return result;

32

    }

33

}

 

 

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答案正確:恭喜！您提交的程序通過了所有的測試用例

運行

 

 

代碼示例

package com.hzf.stack$queue;

/**
 * 有一個整型數組 arr 和一個大小為 w 的窗口從數組的最左邊滑到最右邊,窗口每次向右邊滑一個位置。
 * 返回一個長度為n-w+1的數組res，res[i]表示每一種窗口狀態下的最大值。
 * 以數組為[4,3,5,4,3,3,6,7]，w=3為例。因為第一個窗口[4
 * ,3,5]的最大值為5，第二個窗口[3,5,4]的最大值為5，第三個窗口[5,4,
 * 3]的最大值為5。第四個窗口[4,3,3]的最大值為4。第五個窗口[3,3
 * ,6]的最大值為6。第六個窗口[3,6,7]的最大值為7。所以最終返回[5,5,5,4,6,7]。
 * 
 * 給定整形數組arr及它的大小n，同時給定w，請返回res數組。保證w小於等於n，同時保證數組大小小於等於500。
 * 
 * 測試樣例： [4,3,5,4,3,3,6,7],8,3 返回：[5,5,5,4,6,7]
 * 
 * @author hzf
 *
 */
public class SlideWindow {
    public int[] slide(int[] arr, int n, int w) {
        //result數組中保存每個窗口狀態下的最大值
        int[] result = new int[n-w+1];
        
        //記錄雙端隊列隊頭的下標 ，隊尾下標
        int[] qmax = new int[n];
        int front = 0, back = 0;
        
        //j 標記是否達到窗口大小,同時記錄result中下一個應該放入的元素的下標
        int j = 0;
        
        for(int i=0; i<n; i++){
            
            while(front < back && arr[qmax[back-1]] < arr[i])//back為當前要往qmax中放入的值
                back--;
            qmax[back++] = i;
             
            if(j+w-1 == i){
                //達到窗口長度
                result[j] = arr[qmax[front]];
                j++;
            }
            /**
             * 保證qmax中front所代表的索引不會過期，
             * 這個索引的邊界就是：qmax[front]+w-1 == i，滿足這個條件front++，否則下一窗口就會過期
             * 比如
             *          front  back
             *   qmax     6     8
             *   arr      11    5
             *   當窗口大小w==3時,假設此時result[j]取arr[qmax[front]],front沒有更新，
             *   如果下一次的arr[9] = 4,那么有如下   
             *           front      back
             *   qmax     6     8     9
             *   arr      11    5     4
             *   此時如果在上一步中沒有更新front,那么此時窗口[7,8,9]的最大值取的是arr[qmax[6]]，顯然6已經過期
             *   
             *   所以綜上所述，一旦qmax[front]所代表的索引達到該索引所能控制的邊界，front++，以防下一次該front已經過期
             */
            if(qmax[front]+w-1 == i){
                //隊頭過期
                front++;
            }    
        } 
        return result;
    }
}