LeetCode239 滑动窗口的最大值

题目

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
---------------               -----
[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]
示例 3：
输入：nums = [1,-1], k = 1
输出：[1,-1]
示例 4：
输入：nums = [9,11], k = 2
输出：[11]
示例 5：
输入：nums = [4,-2], k = 2
输出：[4]

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

方法

优先队列法

• 时间复杂度：O（nlogn），n为数组长度，最坏情况下一直放到最后没有移除
• 空间复杂度：O（n）

class Solution {
    public int[] maxSlidingWindow(int[] nums, int k) {
        int length = nums.length;
        int[] ans = new int[length-k+1];
        Queue<int[]> queue = new PriorityQueue(k,new Comparator<int[]>(){
            public int compare(int[] o1,int[] o2){
                return o1[0]==o2[0]? o2[1]-o1[1]:o2[0]-o1[0];
            }
        });
        for(int i=0;i<k;i++){
            queue.offer(new int[]{nums[i],i});
        }
        ans[0] = queue.peek()[0];
        for(int i = k;i<length;i++){
            queue.offer(new int[]{nums[i],i});
            while(queue.peek()[1]<=i-k){
                queue.poll();
            }
            ans[i-k+1] = queue.peek()[0];
        }
        return ans;
    }
}

单调队列法

单调队列保存下标，维持从大到小的顺序，从first取最大值，往last存最新的数，如果当前数比last的peek大就poll之后再加入保持从大到小的顺序

• 时间复杂度：O（n），n为数组长度
• 空间复杂度：O（k）

class Solution {
    public int[] maxSlidingWindow(int[] nums, int k) {
        int length = nums.length;
        Deque<Integer> deque = new LinkedList<>();
        int[] ans = new int[length-k+1];
        for(int i=0;i<k;i++){
            while(!deque.isEmpty()&&nums[deque.peekLast()]<=nums[i]){
                deque.pollLast();
            }
            deque.offerLast(i);
        }
        ans[0] = nums[deque.peekFirst()];
        for(int i=k;i<length;i++){
            while(!deque.isEmpty()&&nums[deque.peekLast()]<=nums[i]){
                deque.pollLast();
            }
            deque.offerLast(i);
            while(deque.peekFirst()<=i-k){
                deque.pollFirst();
            }
            ans[i-k+1] = nums[deque.peekFirst()];
        }
        return ans;
    }
}