剑指offer最优解Java版-滑动窗口的最大值
2019-07-18 本文已影响0人
全菜工程师小辉
题目描述
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]}。
解决方法
滑动窗口设计成双端队列,对新来的元素k,将其与双端队列中的元素做比较:
- 队列里前面比k小的,全部移出队列。
- 将当前元素后插入双端队列。
- 判断队列第一个元素是否已不在窗口之内,不在的话直接移出队列。
队列的第一个元素是滑动窗口中最大值的索引
public class Solution {
public static ArrayList<Integer> maxInWindows(int[] num, int size) {
ArrayList<Integer> ret = new ArrayList<>();
if (num == null || num.length < size || size < 1) {
return ret;
}
LinkedList<Integer> indexDeque = new LinkedList<>();
// 初始化第一个滑动窗口的数值
for (int i = 0; i < size - 1; i++) {
while (!indexDeque.isEmpty() && num[i] > num[indexDeque.getLast()]) {
indexDeque.removeLast();
}
// 双端队列保存当前值的索引
indexDeque.addLast(i);
}
// 处理其他的滑动窗口
for (int i = size - 1; i < num.length; i++) {
while (!indexDeque.isEmpty() && num[i] > num[indexDeque.getLast()]) {
indexDeque.removeLast();
}
indexDeque.addLast(i);
// 如果最大值不在滑动窗口时,进行移除
if (i - indexDeque.getFirst() + 1 > size) {
indexDeque.removeFirst();
}
// 将结果数组里添加队列第一个元素(即当前滑动窗口最大值)
ret.add(num[indexDeque.getFirst()]);
}
return ret;
}
public static void main(String[] args) {
maxInWindows(new int[]{2,3,4,2,6,2,5,1},3);
}
}
复杂度分析:
- 时间复杂度:O(n)。
- 空间复杂度:O(n)。