[程序员代码面试指南]栈和队列-生成窗口最大值数组(单调队列)

问题描述

输入数组arr={4,3,5,4,3,3,6,7},窗口大小w=3,窗口由左向右移动，输出每个窗口最大值组成的数组。

解题思路

• 数据结构：使用LinkedList模拟双端队列，LinkedList底层是双向链表。
• 遍历一遍arr，时间复杂度O(n)。具体地，
  • 队列队尾的位置对应的元素若不比当前位置对应元素大，则弹出，否则，将当前元素入队。
  • 每次检查队首元素下标是否已超出以当前位置为结尾的窗口，超出则出队。

相关知识

单调队列

• 单调队列是单调递增或者是单调递减的一种队列。例如一个递增队列，若将数列1 6 5 3 8放入队列中，则队列的每一步变化为：1、1 6、1 5、1 3、1 3 8 。每当放入的元素使得队列不在单调，则弹出队尾的元素，直到使得队列元素单调。
• 单调队列满足两个性质
  • 1.单调队列必须满足从队头到队尾的严格单调性。？
  • 2.排在队列前面的比排在队列后面的要先进队。

代码

import java.util.LinkedList;

public class Main {
	public static void main(String args[]) {
		int[] arr= {4,3,5,4,3,3,6,7};
		int w=3;
		int[] maxValArr=getWinMaxVal(arr,w);
		for(int i=0;i<maxValArr.length;++i) {
			System.out.println(maxValArr[i]);
		}
	}
	
	public static int[] getWinMaxVal(int[] arr,int w) {
		int[] maxValArr=new int[arr.length-w+1];
		LinkedList<Integer> maxQue=new LinkedList<>();
		for(int i=0;i<arr.length;++i) {
			while(!maxQue.isEmpty()&&arr[maxQue.peekLast()]<arr[i]) {
				maxQue.pollLast();
			}
			maxQue.addLast(i);
			while(maxQue.peekFirst()<=i-w) {
				maxQue.pollFirst();
			}
			if(i>=w-1) {
				maxValArr[i-w+1]=arr[maxQue.peekFirst()];
			}
		}
		return maxValArr;
	}
}

参考链接

https://www.cnblogs.com/RisingGods/p/9426127.html