代码随想录day13 构造单调队列求滑动窗口最值 & 大小堆求top k值

239. 滑动窗口最大值 - 力扣（LeetCode） 

构造单调队列sortque，使得对当前窗口，sortque中的元素单调递减，首项为窗口最大值；当窗口向右滑动，检查sortque左侧元素是否需要弹出，推入右侧元素时保证新元素左侧的所有元素大于它。空间：维护sortque所用的O(k)；时间：遍历一次nums数组，每个元素最多被push一次和pop一次，因此是O(n)。

易错点：j的边界条件判断 & 勿漏最后一个窗口的最大值。

from collections import deque

class sortque:
    def __init__(self):
        self.que = deque()
    
    def push(self, val): 
        while self.que and self.que[-1] < val:
            self.que.pop()
        self.que.append(val)

    def pop(self, val):
        if self.que[0] == val:
            self.que.popleft()

    def getMax(self):
        if self.que:
            return self.que[0]

class Solution:
    def maxSlidingWindow(self, nums: List[int], k: int) -> List[int]:
        res = []
        que = sortque()

        for i in range(k):
            que.push(nums[i])

        for j in range(len(nums) - k):
            res.append(que.getMax())
            que.pop(nums[j])
            que.push(nums[j+k])
        
        res.append(que.getMax())
        return res

347. 前 K 个高频元素 - 力扣（LeetCode）

解法一：map+小顶堆，当大小超过k，移除堆顶，最后剩下的就是前k大的元素。python 中的heapq是小顶堆；若需要大顶堆，可以(-1)*元素再推入堆，返回结果时再*(-1)。

时间O(nlogk)，空间O(n)

import heapq

class Solution:
    def topKFrequent(self, nums: List[int], k: int) -> List[int]:
        #sol1
        freq = {}
        for num in nums:
            freq[num] = freq.get(num, 0) + 1
        
        heap = []
        for num, cnt in freq.items():
            if len(heap) < k:
                heapq.heappush(heap, (cnt, num))
            else:
                heapq.heappush(heap, (cnt, num))
                heapq.heappop(heap)

        return [p[1] for p in heap]

解法二：map+列表排序，时间O(nlogn)，空间O(n)

import heapq

class Solution:
    def topKFrequent(self, nums: List[int], k: int) -> List[int]:
        #sol2
        num2cnt = {}
        for num in nums:
            num2cnt[num] = num2cnt.get(num, 0) + 1
        
        cnt2num = {}
        for num, cnt in num2cnt.items():
            try:
                cnt2num[cnt].append(num)
            except KeyError:
                cnt2num[cnt] = [num]
        
        cnts = sorted(cnt2num.keys())
        res = []
        idx = -1
        while len(res) < k and idx >= -k:
            res += cnt2num[cnts[idx]]
            idx -= 1

        return res