用循环队列模拟滑动窗口动态求最值及峰峰值

滑动窗口求最值

最新推荐文章于 2023-09-15 17:17:50 发布

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#循环队列 #滑动窗口

一、待解决问题

对于一个数组，如果用滑动窗口的方式求解数组某一段的最值，在不考虑时间复杂度的情况下，用循环就能轻松实现，而如果考虑时间复杂度，"队列"这种先进先出的数据结构,就十分实用于这种情况。

与静态的滑动窗口相类似，当动态地获取数据时，我们也可以用循环队列来模拟一个滑动的串口。

本次针对的问题是：当传感器每0.1s读取数据时，实时计算得到过去5s的最值之差。

二、方法对比

由于博主比较久没有使用数据结构了，因此在开始时先向计算机专业的同学寻求帮助，得到了“使用最大堆”的回复，但经过对比发现，最大堆作为一种树形结构，虽然很好地模拟了队列的模式，并同时能时刻得到堆中的最大值，在输入新元素和输出最大值时，能以较小的时间复杂度实现堆中元素的快速重新排列，从而得到最大值，但缺点是无法在最大堆中直接得到最小值。

因此，我重新选择了使用“循环队列”的方式，在占用不太多的空间资源下，实现滑动串口的模拟，并动态求最值。

图1 滑动窗口

滑动窗口

三、思路和程序

1.程序设计流程图如下

2.程序代码

#define MaxQSize 8		//7+1,多出的一位元素作为队列满的检验
typedef enum {
   
   ERROR = 0, SUCCESS = !ERROR} ErrorStatus;

//初始化循环队列
ErrorStatus Init_SeQueue(SeQueue* Q)
{
   
   
	uint8_t i;
	Q->base = (uint16_t*)malloc(MaxQSize*sizeof(uint16_t));
	if(! Q->base) return(0);		//分配空间失败
	
	for(i = 0;i < MaxQSize;i++)
	{
   
   
		Q->base[i] =