LeetCode-239. 滑动窗口最大值

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239. 滑动窗口最大值

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给你一个整数数组 nums，有一个大小为 k的滑动窗口从数组的最左侧移动到数组的最右侧。你只可以看到在滑动窗口内的 k 个数字。滑动窗口每次只向右移动一位。

返回 滑动窗口中的最大值 。

示例 1：

输入： nums = [1,3,-1,-3,5,3,6,7], k = 3
输出： [3,3,5,5,6,7]
解释：
滑动窗口的位置 最大值

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[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

示例 2：

输入： nums = [1], k = 1
输出： [1]

提示：

• 1 <= nums.length <= 105
• -104 <= nums[i] <= 104
• 1 <= k <= nums.length

题解分析

解法一：滑动窗口

1. 本题是滑动窗口的模板题，解题关键是如何维护窗口内的最大值。
2. 考虑到本题是要求解窗口内的最大值，所以这里可以维护一个递增的队列，每次添加元素的时候都需要使队列保持递增，这样才能随时获取队列中的最大值。
3. 本题需要注意的是，在滑动窗口右移的过程中，只有当最左边的元素等于队列中队头最大元素时才需要出队列，否则不进行任何操作，因为该数可能还需要使用。

class Solution {
    public int[] maxSlidingWindow(int[] nums, int k) {
        int n = nums.length;
        int[] res = new int[n-k+1];
        // 维护一个单调递增队列
        Deque<Integer> deque = new ArrayDeque<>();
        for(int i=0; i<n; i++){
            if(i < k-1){
                addElement(deque, nums[i]);
            }else{
                addElement(deque, nums[i]);
                res[i-k+1] = deque.peekFirst();
                // 滑动窗口右移
                if(nums[i-k+1] == deque.peekFirst()){
                    deque.pollFirst();
                }
            }
        }
        return res;
    }

    // 向递增队列中添加元素
    private void addElement(Deque<Integer> deque, int num){
        while(!deque.isEmpty() && deque.peekLast() < num){
            deque.pollLast();
        }
        deque.offerLast(num);
    }
}