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代码随想录算法训练营第十天|239.滑动窗口最大值 347.前K个高频元素
239.滑动窗口最大值
题���: 给定一个数组 nums,有一个大小为 k 的滑动窗口从数组的最左侧移动到数组的最右侧。你只可以看到在滑动窗口内的 k 个数字。滑动窗口每次只向右移动一位。
返回滑动窗口中的最大值。
思路
这是使用单调队列的经典题目。
难点是如何求一个区间里的最大值呢?
此时我们需要一个队列,这个队列呢,放进去窗口里的元素,然后随着窗口的移动,队列也一进一出,每次移动之后,队列告诉我们里面的最大值是什么。
这个队列应该长这个样子:
每次窗口移动的时候,调用que.pop(滑动窗口中移除元素的数值),que.push(滑动窗口添加元素的数值),然后que.front()就返回我们要的最大值。
再分析一下,队列里的元素一定是要排序的,而且最大值要放在出队口
其实队列没有必要维护窗口里的所有元素,只需要维护有可能成为窗口里最大值的元素就可以了,同时保证队列里的元素数值是由大到小的。
那么这个维护元素单调递减的队列就叫做单调队列,即单调递减或单调递增的队列。C++中没有直接支持单调队列,需要我们自己来实现一个单调队列
不要以为实现的单调队列就是对窗口里面的数进行排序,如果是这样,那和优先级队列又有什么区别呢。
来看一下单调队列如何维护队列里的元素。
设计单调队列的时候,pop,和push操作要保持如下规则:
- pop(value):如果窗口移除的元素value等于单调队列的出口元素,那么队列弹出元素,否则不用任何操作
- push(value):如果push的元素value大于入口元素的数值,那么就将队列入口的元素弹出,直到push元素的数值小于等于队列入口元素的数值为止
保持如上规则,每次窗口移动的时候,只要问que.front()就可以返回当前窗口的最大值。
基于刚刚说过的单调队列pop和push的规则,代码不难实现,如下
这样我们就用deque实现了一个单调队列,接下来解决滑动窗口最大值的问题就很简单了
C++代码如下:
class Solution {
private:
class MyQueue{//单调队列(从大到小)
public:
dequeque;//使用deque来实现单调队列
//每次弹出的时候,比较当前要弹出的数值是否等于队列出口元素的数值,如果相等则弹出。
//同时POP之前判断队列当前是否为空
void pop(int value){
if(!que.empty() && value == que.front()){
que.pop_front();
}
}
//如果push的数值大于入口元素的数值,那么就将队列后端的数值弹出,直到push的数值小于等于队列入口元素的数值为止
//这样就保持队列里的数值是单调从大到小的了
void push(int value){
while(!que.empty() && value > que.back()){
que.pop_back();
}
que.push_back(value);
}
//查询当前队列里的最大值 直接返回队列最前端的值也就是front就可以了
int front(){
return que.front();
}
};
public:
vector maxSlidingWindow(vector& nums, int k) {
MyQueue que;
vector result;
for(int i=0;i//现将前k的元素放进队列