Leetcode:面试题59 - II. 队列的最大值(双端队列）

最新推荐文章于 2023-09-19 00:41:46 发布

任老爸张

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分类专栏： leetcode 文章标签：队列 leetcode java 算法 queue

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该博客探讨如何在O(1)时间复杂度内实现一个队列，同时提供最大值查询功能。通过使用双端队列，可以在出队和入队时维护最大值。示例展示了操作过程，包括push_back、pop_front和max_value的使用。文章强调了双端队列在解决此类问题中的关键作用。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

面试题59 - II. 队列的最大值

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

示例 1：

输入:
[“MaxQueue”,“push_back”,“push_back”,“max_value”,“pop_front”,“max_value”]
[[],[1],[2],[],[],[]]
输出: [null,null,null,2,1,2]
示例 2：

输入:
[“MaxQueue”,“pop_front”,“max_value”]
[[],[],[]]
输出: [null,-1,-1]

限制：

1 <= push_back,pop_front,max_value的总操作数 <= 10000
1 <= value <= 10^5
通过次数24,434提交次数50,441

这道题挺难，因为很难去想到怎么存储max，max会随着队列的进出而变化，所以出队的时候需要有另一个队列，去判断变化，这里就要用到双端队列，在双端队列中，总是单调递减的记录原来队列中的递减的顺序，因为只有确定去掉了最大值，最大值才会变，那么就让双端队列中存储应该有的最大值的顺序，

class MaxQueue {
public:
MaxQueue() {}

int max_value() {
        if(deque.size() == 0)
            return -1;
	return deque.front();
	}

void push_back(int value) {
	queue.push(value);

	if (deque.size() == 0)
	{
		deque.push_back(value);
	}
	else if (value > deque.front())
	{
		deque.clear();
		deque.push_back(value);
	}
	else
	{
		while (deque.back() < value)
		{
			deque.pop_back();
		}
		deque.push_back(value);
	}
        }

int pop_front() {
        if(queue.size() == 0)
            return -1;
	int res = queue.front();
	queue.pop();
	if (res == deque.front())
		deque.pop_front();
	return res;
        }

queue<int> queue;
deque<int> deque;
};

/**
 * 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();
 */