(三)剑指offer61 滑动窗口中的最大值 (队列中的最大值)

本文介绍了一种高效算法来解决滑动窗口中寻找最大值的问题,并提供了详细的实现步骤和代码示例。通过使用双端队列来维护窗口内元素的顺序,避免了不必要的遍历,从而显著提高了算法效率。

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题目描述

给定一个数组和滑动窗口的大小,找出所有滑动窗口里数值的最大值。例如,如果输入数组{2,3,4,2,6,2,5,1}及滑动窗口的大小3,那么一共存在6个滑动窗口,他们的最大值分别为{4,4,6,6,6,5}; 针对数组{2,3,4,2,6,2,5,1}的滑动窗口有以下6个: {[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. 需要的变量 一个返回值result数组,一个双端队列 deque《int》q;其中存的是数组中的元素的下标
  2. 步骤
    1. 从1---size 是滑动窗口没有满的时候 没有打印输出的时候  找出最大值;逐个入队,小于队尾的元素 不用入队,大于队尾的元素入队;并且弹出小于这个元素的队里的元素;
    2.  
      1. 从size---n  首先将队首的元素压入数组;因为队首的一定是一个大的值
      2. 然后再重复上面的1操作中的弹出元素;
      3. 然后再当满足  q.front()+size<=k的时候  将队首元素弹出;

代码:

class Solution {
public:
    vector<int> maxInWindows(const vector<int>& nums, unsigned int size)
    {
        int n=nums.size();
        vector<int>result;
        if(n<size||n==0||size==0)
            return result;
        deque<int>q;
        //1、滑动窗口的大小小于size的时候没有元素打印;
        for(int i=0;i<size;i++)
        {
            while(q.size()&&nums[i]>=nums[q.back()])//小于要入队的元素的元素 通通出队;从尾部出队;
                q.pop_back();
            q.push_back(i);//将这个元素入队;(从尾部入队)
        }
        //2 当窗口的大小 大于等于size的时候
        for(int i=size;i<n;i++)
        {
            result.push_back(nums[q.front()]);//首先将第一个最大的元素压入数组;
            while(q.size()&&nums[i]>=nums[q.back()])//然后继续判断是否出队
                q.pop_back();
            while(q.size()&&q.front()<=(int)(i-size))//判断队首是否出队;
                q.pop_front();
            q.push_back(i);//将这个元素的索引入队;
        }
           result.push_back(nums[q.front()]);//将队首压入数组;
        return result;
    }
};

//暴力法:
   

 vector<int> maxInWindows(const vector<int>& nums, unsigned int size)
    {
        int n=nums.size();
        vector<int>result;
        if(n<size||n==0||size==0)
            return result;
        for(int i=0;i<=n-size;i++)
        {
            int max=nums[i];
            for(int j=i;j<i+size;j++)
            {
                if(nums[j]>max)
                    max=nums[j];
            }
            result.push_back(max);
        }
        return result;
        
    }


    

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