【LeetCode 剑指 Offer 59 - II. 队列的最大值(中等)】-优快云博客

该博客介绍了一种利用单调队列解决滑动窗口最大值问题的方法，以实现一个队列类，其中`max_value`、`push_back`和`pop_front`操作的均摊时间复杂度为O(1)。当队列为空时，`pop_front`和`max_value`返回-1。解题思路是将问题转化为维护一个单调递减的辅助队列`help`，用于存储当前窗口内的最大值。在插入和删除元素时，通过比较新值与`help`队尾元素，更新`help`队列，从而保证了在常数时间内获取最大值的能力。

题目：

请定义一个队列并实现函数 max_value 得到队列里的最大值，要求函数max_value、push_back 和 pop_front 的均摊时间复杂度都是O(1)。

若队列为空，pop_front 和 max_value 需要返回 -1

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来源：力扣（LeetCode）
链接：https://leetcode-cn.com/problems/dui-lie-de-zui-da-zhi-lcof
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解题过程：

思路源自LeetCode用户：mata川
其实本质上是一个求滑动窗口最大值的问题。这个队列可以看成是一个滑动窗口，入队就是将窗口的右边界右移，出队就是将窗口的左边界右移。

既然是求解滑动窗口的最大值问题，那就变成了模板题，直接套单调队列模板即可。

class MaxQueue {
    private Deque<Integer> queue;
    private Deque<Integer> help;

    public MaxQueue() {
        queue = new ArrayDeque<>();
        help = new ArrayDeque<>();
    }
    
    public int max_value() {
        return queue.isEmpty() ? -1 : help.peek();
    }
    
    public void push_back(int value) {
        queue.offer(value);
        while(!help.isEmpty() && value > help.peekLast()){
            help.pollLast();
        }
        help.offer(value);
    }
    
    public int pop_front() {
        if(queue.isEmpty()){
            return -1;
        }
        int val = queue.pop();
        if(help.peek() == val){
            help.pop();
        }
        return val;
    }
}

/**
 * Your MaxQueue object will be instantiated and called as such:
 * MaxQueue obj = new MaxQueue();
 * int param_1 = obj.max_value();
 * obj.push_back(value);
 * int param_3 = obj.pop_front();
 */