【PTA数据结构 | C语言版】滑动窗口的极值

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题目

给定一个数组和一个整数 k，请设计一个线性时间的算法来计算每个长度为 k 的相邻子数组的最大值。
设长度为 k 的相邻子数组的左端点为 left，则其右端点就是 left+k−1，我们称这个区间 [left,left+k−1] 为一个观察窗口。令 left 从数组下标 0 开始向右滑动，则观察窗口就相应地向右滑动。题目要求你输出滑动过程中每个窗口内的最大值。例如，在 k=3 时，数组 {1, 2, 3, 1, 4, 5, 2, 3, 6} 对应的输出为 {3, 3, 4, 5, 5, 5, 6}。

输入格式：
输入首先在第一行给出两个正整数 n（2<n≤10^5）和 k（1<k≤10^4 且 k<n）。下一行给出 n 个数组中的数字，是不超过 10^9 的正整数。一行中数字间以空格分隔。

输出格式：
在一行中输出从左到右每个长度为 k 的相邻子数组的最大值。数字间以 1 个空格分隔，行首尾不得有多余空格。

输入样例：
9 3
1 2 3 1 4 5 2 3 6

输出样例：
3 3 4 5 5 5 6

代码

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main() {
    int n, k;
    scanf("%d %d", &n, &k);
    int* arr = (int*)malloc(n * sizeof(int));
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        scanf("%d", &arr[i]);
    }

    int* deque = (int*)malloc(n * sizeof(int));
    int head = 0, tail = 0;
    int* result = (int*)malloc((n - k + 1) * sizeof(int));
    int idx = 0;

    for (int i = 0; i < n; i++) {
        // 移除不在窗口内的元素
        while (head < tail && deque[head] <= i - k) {
            head++;
        }
        // 移除比当前元素小的元素
        while (head < tail && arr[deque[tail - 1]] <= arr[i]) {
            tail--;
        }
        deque[tail++] = i;
        // 当窗口形成后，记录最大值
        if (i >= k - 1) {
            result[idx++] = arr[deque[head]];
        }
    }

    // 输出结果
    for (int i = 0; i < idx; i++) {
        if (i > 0) {
            printf(" ");
        }
        printf("%d", result[i]);
    }
    printf("\n");

    free(arr);
    free(deque);
    free(result);
    return 0;
}