剑指offer65题（滑动窗口的最大值）

最新推荐文章于 2022-05-15 10:51:16 发布

tangwei930927

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分类专栏：剑指offer编程题（python版和java版）文章标签：双向链表 removeLast removeFirst

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本文介绍了一种高效算法，用于解决寻找给定数组中所有滑动窗口的最大值问题。通过使用双端队列，该算法能动态维护窗口内最大值，并支持快速更新。文章详细解释了算法的工作原理及实现过程。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

题目：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

* 思路：滑动窗口应当是队列，但为了得到滑动窗口的最大值，队列序可以从两端删除元素，因此使用双端队列。

* 原则：

* 对新来的元素k，将其与双端队列中的元素相比较

* 1）前面比k小的，直接移出队列（因为不再可能成为后面滑动窗口的最大值了!）,

*     2）前面比k大的X，比较两者下标，判断X是否已不在窗口之内，不在了，直接移出队列

* 队列的第一个元素是滑动窗口中的最大值

代码

import java.util.ArrayList;
import java.util.LinkedList;

public class Solution {
    public ArrayList<Integer> maxInWindows(int [] num, int size)
    {
        ArrayList<Integer>  list = new ArrayList<Integer>();
        if(size > num.length || size<1 || num == null){
            return list;
        }
        //index放的是num中值对应的下标
        LinkedList<Integer> indexDeque = new LinkedList<Integer>();
        //第一个滑动窗口的最大值
        for(int i=0;i<size-1;i++){
            while (!indexDeque.isEmpty() && num[i]>num[indexDeque.getLast()]){
                indexDeque.removeLast();
            }
            indexDeque.addLast(i);
        }
        for (int i = size - 1; i < num.length; i++) {
        while (!indexDeque.isEmpty() && num[i] > num[indexDeque.getLast()]) {
            indexDeque.removeLast();
            }
        indexDeque.addLast(i);
        if (i - indexDeque.getFirst() + 1 > size) {
            indexDeque.removeFirst();
            }
            list.add(num[indexDeque.getFirst()]);
        }
        return list;
    }
}