双指针-滑动窗口的最大值-JZ64

描述
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]}。

窗口大于数组长度的时候，返回空

示例1

输入： [2,3,4,2,6,2,5,1],3
返回值： [4,4,6,6,6,5]

思路1：
最大堆保存滑动窗口数据，
时间复杂度：O(n*logk), 其中n为数组大小，k为窗口大小
offer(),remove()时间复杂度均为log(N)
空间复杂度：O(k)，k为窗口大小

代码1： 最大堆

import java.util.*;
public class Solution {
    public ArrayList<Integer> maxInWindows(int [] num, int size) {
        ArrayList<Integer> res = new ArrayList<>();
        if (num == null || num.length < size || size <= 0) {
            return res;
        }
        PriorityQueue<Integer> maxQueue = new PriorityQueue<>((o1, o2)->o2-o1);
        int i = 0;
        //初始化最大堆
        while (i < size) {
            maxQueue.offer(num[i]);
            i++;
        }
        res.add(maxQueue.peek());
        
        while (i < num.length) {
            maxQueue.remove(num[i-size]);
            maxQueue.offer(num[i]);
            res.add(maxQueue.peek());
            i++;
        }
        return res;
        
    }
}

思路2：
双指针的思路：
快指针right 指向滑动窗口下一个要加入的位置
慢指针maxIndex指向滑动窗口内最大值
每次直接拿num[right] 和 num[maxIndex]进行比较，如果maxIndex正好是滑动窗口的第一个数字，代表右移的话正好最大值移除，需要特殊处理，重新遍历一下滑动窗口获取最大值
时间复杂度：O(n), 其中n为数组大小，k为窗口大小
基本可以认是为O(n)，最坏为O(n*k)
空间复杂度：O(k)，k为窗口大小

代码2

import java.util.*;
public class Solution {
    public ArrayList<Integer> maxInWindows(int [] num, int size) {
        ArrayList<Integer> res = new ArrayList<>();
        if (num == null || num.length < size || size <= 0) {
            return res;
        }
        //maxIndex表示滑动窗口内最大值下标
        int maxIndex = 0;
        for (int i = 1; i < size; i++){
            if (num[i] >= num[maxIndex]) {
                maxIndex = i;
            }
        }
        res.add(num[maxIndex]);
        // right表示下一个加入滑动窗口的值
        int right = size;
        while (right < num.length) {
            if (num[right] >= num[maxIndex]) {
                maxIndex = right;
            } else {
                //滑动窗口最大值为第一个位置的情况 右移后最大值需要重新计算
                if (right - size == maxIndex) {
                    int tempMaxIndex = right - size + 1;
                    for (int i = tempMaxIndex + 1; i <= right; i++) {
                        if (num[i] >= num[tempMaxIndex]) {
                            tempMaxIndex = i;
                        }
                    }
                    maxIndex = tempMaxIndex;
                }
            }
            right++;
            res.add(num[maxIndex]);
        }
        return res;
    }
}