代码随想录算法训练营第十三天|239. 滑动窗口最大值 347.前 K 个高频元素总结

合集 - 代码训练(55)

11.代码随想录算法训练营第十三天|239. 滑动窗口最大值 347.前 K 个高频元素总结2024-02-05

239. 滑动窗口最大值

题目链接：239. 滑动窗口最大值 - 力扣（LeetCode）

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 。

思路：首先在不考虑暴力法的情况下，最大的问题是如何维护窗口中的最大值。同时要注意容器的选用，对于滑动窗口型，队列显然是最合适的，这里选用deque而不是queue，deque支持push_front、pop_front、push_back、pop_back。queue支持push_back、pop_front。常用的queue在没有指定容器的情况下，deque就是默认底层容器。

同时在本题中引入了单调队列的概念，通过队列的压入和弹出，保证队列内部元素是单调的,即队首元素总是最大。（提一下插入默认插的是back）

class Solution {
private:
class myqueue{
public:
    deque<int> que;
    void pop(int value){
     if(!que.empty()&&value==que.front()){
         que.pop_front();
     }
    }
    void push(int value){
        while(!que.empty()&&value>que.back())
        que.pop_back();

        que.push_back(value);
    }
    int front(){
    return que.front();
    }

};
public:
    vector<int> maxSlidingWindow(vector<int>& nums, int k) {
    myqueue que;
    vector<int>result;
    for(int i=0;i<k;i++){
        que.push(nums[i]);
    }
    result.push_back(que.front());
    for (int i = k; i < nums.size(); i++) {
            que.pop(nums[i - k]); // 滑动窗口移除最前面元素
            que.push(nums[i]); // 滑动窗口前加入最后面的元素
            result.push_back(que.front()); // 记录对应的最大值
    }
    return result;
    }
};

347.前 K 个高频元素

题目链接：347. 前 K 个高频元素 - 力扣（LeetCode）

给你一个整数数组 nums 和一个整数 k ，请你返回其中出现频率前 k 高的元素。你可以按 任意顺序 返回答案。

思路：获取元素出现频率可以用map容器来解决，但本题卡在如何对出现频率进行排序。代码随想录 (programmercarl.com)。这里介绍了用容器适配器优先级队列（堆）。同时注意堆只有插入末尾和弹出堆顶两种操作，内部自动排序，注意两种堆的选择，详见链接。本题中手写堆是我薄弱之处。

class Solution {
public:
    class mycomparison {
    public:
        bool operator()(const pair<int, int>& lhs, const pair<int, int>& rhs) {
            return lhs.second > rhs.second;                                //此处左大于右是小根堆，否则是大根堆
        }
    };
    vector<int> topKFrequent(vector<int>& nums, int k) {
        unordered_map<int ,int> map;
        for(int i=0;i<nums.size();i++){
            map[nums[i]]++;
        }
        priority_queue<pair<int, int>, vector<pair<int, int>>, mycomparison> pri_que;
                for (unordered_map<int, int>::iterator it = map.begin(); it != map.end(); it++) {
            pri_que.push(*it);
            if (pri_que.size() > k) { // 如果堆的大小大于了K，则队列弹出，保证堆的大小一直为k
                pri_que.pop();
            }
        }

        // 找出前K个高频元素，因为小顶堆先弹出的是最小的，所以倒序来输出到数组
        vector<int> result(k);
        for (int i = k - 1; i >= 0; i--) {
            result[i] = pri_que.top().first;
            pri_que.pop();
        }
        return result;
    }
};

但是我找到了一种使用大根堆的解法，注意emplace()会插入到堆顶。

class Solution {
public:
    vector<int> topKFrequent(vector<int>& nums, int k) {
        // 存放
        unordered_map<int,int> ma;
        for (int num : nums) ma[num]++;


        // 排序
        priority_queue<pair<int,int>> q;
        // 按照ma.second实现大根堆
        for (auto it : ma) q.emplace(it.second,it.first);
        
        // 求解
        vector<int> res;
        while (k) {
            res.emplace_back(q.top().second);
            q.pop();
            --k;
        }
        
        return res;
    }
};

作者：章鱼哥
链接：https://leetcode.cn/problems/top-k-frequent-elements/solutions/2087157/shua-suan-fa-yong-cde-stlshi-zhui-diaode-hl7q/
来源：力扣（LeetCode）
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