LeetCode刷题——239. 滑动窗口最大值（困难）

题目描述

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

解题思路

核心：维护一个单调队列，注意队列中存储的是数组的索引

四个步骤：

1）如果当前元素比队尾的数大，即nums[i] <= nums[j]，那就移除队尾元素，一直重复该操作，直到队列为空或当前元素不大于队尾元素为止（其实这个步骤就是为了保证维护的是一个单调队列，且是单调递减的）

2）将当前元素添加到队尾

3）检查队首元素，如果队首元素不在滑动窗口内，则移除，一直循环该操作，直到队头元素在滑动窗口内为止

4）取出当前队首元素，放入最终要返回的数组的对应下标处即可

将窗口向后移动一位，重复以上四步，直到窗口的右边界==nums.length跳出外层while循环

单调队列

 1 class Solution {
 2     public int[] maxSlidingWindow(int[] nums, int k) {
 3         int n = nums.length;
 4         if (n == 0 || k == 0) {
 5             return new int[0];
 6         }
 7         int[] res = new int[n - k + 1];
 8         // 队列中存储的是数组的索引
 9         LinkedList<Integer> list = new LinkedList<>();
10         int right = 0;
11         int index = 0;
12         while (right < n) {
13             while (!list.isEmpty() && nums[list.getLast()] <= nums[right]) {
14                 list.removeLast();
15             }
16             // 添加当前索引到队尾
17             list.addLast(right);
18             // 处理出窗口的情况，如果当前队首索引已经不再窗口内，则移除
19             while (right - k + 1 > list.getFirst()) {
20                 // 移除队头
21                 list.removeFirst();
22             }
23             // 判断此时窗口是否构建完成
24             // 如果前面已经用一层循环将窗口构建好，这里就不需要if判断
25             if (right - k + 1 >= 0) {
26                 res[index++] = nums[list.getFirst()];
27             }
28             // 窗口向后移动一位
29             right++;
30         }
31         return res;
32     }
33 }