[剑指 Offer] 59 - I. 滑动窗口的最大值

[frdmu]

给定一个数组 nums 和滑动窗口的大小 k，请找出所有滑动窗口里的最大值。

示例:

输入: nums = [1,3,-1,-3,5,3,6,7], 和 k = 3
输出: [3,3,5,5,6,7] 
解释: 

  滑动窗口的位置                最大值
---------------               -----
[1  3  -1] -3  5  3  6  7       3
 1 [3  -1  -3] 5  3  6  7       3
 1  3 [-1  -3  5] 3  6  7       5
 1  3  -1 [-3  5  3] 6  7       5
 1  3  -1  -3 [5  3  6] 7       6
 1  3  -1  -3  5 [3  6  7]      7

提示：

• 你可以假设 k 总是有效的，在输入数组不为空的情况下，1 ≤ k ≤ 输入数组的大小。
   

解法一：
优先队列。这道题不难，但是用暴力法，会超时。代码如下：

class Solution {
public:
    vector<int> maxSlidingWindow(vector<int>& nums, int k) {
        int n = nums.size();
        if (n == 0) return {};
        vector<int> res;
        priority_queue<pair<int, int>> q;

        for (int i = 0; i < k; i++) {
            q.push(make_pair(nums[i], i));
        }
        res.push_back(q.top().first);
        for (int right = k; right < n; right++) {
            q.push(make_pair(nums[right], right));
            while (q.top().second <= right-k) {
                q.pop();
            }    
            res.push_back(q.top().first);
        }

        return res;
    }
};

解法二：
单带队列。用双端队列实现。代码如下：

class Solution {
public:
    vector<int> maxSlidingWindow(vector<int>& nums, int k) {
        int n = nums.size();
        if (n == 0) return {};
        
        vector<int> res;
        deque<int> q;
        for (int i = 0; i < k; i++) {
            while (!q.empty() && nums[i] >= nums[q.back()]) {
                q.pop_back();
            }
            q.push_back(i);
        }
        res.push_back(nums[q.front()]);
        for (int right = k; right < n; right++) {
            while (!q.empty() && nums[right] >= nums[q.back()]) {
                q.pop_back();
            }
            q.push_back(right);
            while (!q.empty() && q.front() <= right-k) {
                q.pop_front();
            }
            res.push_back(nums[q.front()]);
        }


        return res;
    }
};