单调队列顾名思义就是一个有规律的队列,这个队列的规律是:所有在队列里的数都必须按递增(或递减)的顺序列队,一般是用来维护最大值或最小值的。
例:给定一个n个数的数列,从左至右输出每个长度为m的数列段内的最大数。
【分析】
单调递减队列是这么一个队列,它的头元素一直是队列当中的最大值,而且队列中的值是按照递减的顺序排列的。我们可以从队列的末尾插入一个元素,可以从队列的两端删除元素。
1.首先看插入元素:为了保证队列的递减性,我们在插入元素v的时候,要将队尾的元素和v比较,如果队尾的元素不大于v,则删除队尾的元素,然后继续将新的队尾的元素与v比较,直到队尾的元素大于v,这个时候我们才将v插入到队尾。
2.队尾的删除刚刚已经说了,那么队首的元素什么时候删除呢?由于我们只需要保存i的前k-1个元素中的最大值,所以当队首的元素的索引或下标小于i-k+1的时候,就说明队首的元素对于求f(i)已经没有意义了,因为它已经不在窗里面了。所以当index[队首元素]<i-k+1时,将队首元素删除。
假设数列为:8,7,12,5,16,9,17,2,4,6.N=10,k=3.
设head为队头,rear为队尾,那么我们构造一个长度为3的单调递减队列:
每一步插入元素时队列中的元素如下:
step1:8
step2:8,7
step3:12(因为12比7大,rear--,12比8大rear--)
step4:12,5
step5:16
step6:16,9
step7:17
step8:17,2
step9:17,4
step10:17,6
最大值即17。
【题目】