滑动窗口中最大值
【要求】有一个整型数组 arr 和一个大小为 w 的窗口从数组的最左边滑到最右边,窗口每次向右边滑一个位置。 返回一个长度为n-w+1的数组res，res[i]表示每一种窗口状态下的最大值。 以数组为[4,3,5,4,3,3,6,7]，w=3为例。因为第一个窗口[4,3,5]的最大值为5，第二个窗口[3,5,4]的最大值为5，第三个窗口[5,4,3]的最大值为5。第四个窗口[4,3,3]的最大值为4。第五个窗口[3,3,6]的最大值为6。第六个窗口[3,6,7]的最大值为7。所以最终返回[5,5,5,4,6,7]。给定整形数组arr及它的大小n，同时给定w，请返回res数组。保证w小于等于n，同时保证数组大小小于等于500。测试样例：[4,3,5,4,3,3,6,7],8,3，返回：[5,5,5,4,6,7]。简述来说就是在滑动窗口滑动的过程中，求滑动窗口里的最大值。
【思路】比较合适的方式是采用双端队列来充当这个滑动窗口的作用。如果采用普通的解法，我们需要每次向滑动窗口加数据后，去搜索选择最大的值，这样的时间复杂度为O(N*W)，如果采取双端队列，可以达到时间复杂度为O(N)。简单来说我们用一个双端队列ArrayDeque来充当这个滑动窗口，并且队列的队首记录着当前窗口的最大值的索引。下面是双端队列的进入规则：
1.如果queue为空，则当前索引直接进入队列。
2.如果queue的末尾的值j对应的数arr[j]>arr[i]，则也将i放进队尾。
3.如果上述都不成立，则说明此时队尾的j对应的arr[j]<=arr[i]，则需要弹出j，因此弹出队尾元素，然后重复上述过程。
队列的出规则：
1.如果当前队首（即表示着窗口期内的最大值）j，已经等于i-w，则说明该窗口的第一个元素已经过期脱离窗口了，应该出队列，则队首元素出队列。
最大值:满足窗口期成立，也就是当i已经等于或超过窗口值时，队列的首元素对应arr[j]是当前窗口期的最大值，可以根据该值找到arr[j]并放入最大值数组中。
整个过程如果掌握规则后还是很容易实现，所以关键是利用到了双端队列。
【code】
1 public static int[] slide(int[] arr, int n, int w) { 2 // write code here 3 ArrayDeque<Integer> queue =new ArrayDeque<Integer>(); 4 int[] result=new int[n-w+1]; 5 int j=0; 6 for(int i=0;i<n;i++){ 7 if(queue.isEmpty()){ //队列为空 8 queue.offerLast(i); 9 } 10 else if(arr[queue.peekLast()]>arr[i]){ 11 queue.offerLast(i); //队列的尾部元素对应值大于当前值 12 } //上述可以合为一个判断 13 else{ 14 queue.pollLast(); 15 i--; //否则弹出队尾元素重复上述过程，实际目的是为当前元素找到它正确顺序的窗口内的位置 16 continue; 17 } 18 if(queue.peekFirst()==i-w){ 19 queue.pollFirst(); //判断是否窗口首位置过期 20 } 21 if(i>=w-1){ 22 result[j++]=arr[queue.peekFirst()]; //放入结果数组 23 } 24 } 25 return result; 26 }
实现比较特殊的是利用了双端队列ArrayDeque,相对于基本的Queue来说，它的基本操作可以分为
进入：offerLast(),offerFirst();
出队：pollLast(),pollFirst();
队首：peekFirst()
队尾：peekLast()
