【滑动窗口最大值】Java优先队列——Queue接口-PriorityQueue类

leetcode 239. 滑动窗口最大值

题目描述：
1e5大小的nums[]数组中长度为k(1<=k<=1e5)的窗口的最大值

题解：
暴力求解O(n^2)会超时，需要O(nlogn)的解法

使用大根堆优先队列维护窗口元素，每次取最大值复杂度降为O(1)，堆结构维护复杂度O(logn)

问：如果维护窗口[l, r]前[0, l - 1]的元素不影响题目结果？
答：维护队头元素的下标在窗口[l, r]内即可。换句话说，在每次取队头元素之前，先判断队头元素是否在当前合法的窗口内，如果不合法就使其出队，如果合法那么队头元素就是当前窗口的最大值，因为窗口的移动间距为1，因此每次最多出队一个元素，因此查询最大值的复杂度最高为O(logn)

使用自定义内部类Pair维护(id, nums[id])

class Solution {
 
    class Pair{
        int id = 0;
        int val = 0;
        Pair(int id, int val) {
            this.id = id;
            this.val = val;
        }
    }
 
    public int[] maxSlidingWindow(int[] nums, int k) {
        Queue<Pair> pq = new PriorityQueue<>((o1, o2) -> {
            if(o1.val != o2.val) return o2.val - o1.val;
            return o1.id - o2.id;
        });
 
        int len = nums.length;
        int[] ans = new int[len - k + 1];
        for(int i = 0; i < k; ++ i ){
            pq.offer(new Pair(i, nums[i]));
        }
        ans[0] = pq.peek().val;
        int st = 0;
        for(int i = k; i < len; ++ i ) {
            pq.offer(new Pair(i, nums[i]));
            while(pq.peek().id < i - k + 1) pq.poll();
            ans[++ st] = pq.peek().val;
        }
        return ans;
    }
}

使用int[]维护(id, nums[id])

class Solution {
    public int[] maxSlidingWindow(int[] nums, int k) {
        Queue<int[]> pq = new PriorityQueue<>((o1, o2) -> {
            if(o1[1] != o2[1]) return o2[1] - o1[1];
            return o1[0] - o2[0];
        });
        int len = nums.length;
        int[] ans = new int[len - k + 1];
        for(int i = 0; i < k; ++ i ) {
            pq.offer(new int[]{i, nums[i]});
        }
        ans[0] = pq.peek()[1];
        int st = 0;
        for(int i = k; i < len; ++ i ) {
            pq.offer(new int[]{i, nums[i]});
            while(pq.peek()[0] < i - k + 1) pq.poll();
            ans[++ st] = pq.peek()[1];
        }
        return ans;
    }
}