239. Sliding Window Maximum 滑動窗口最大值

一、題目大意

標籤: 雙端隊列

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給你一個整數數組 nums，有一個大小為 k 的滑動窗口從數組的最左側移動到數組的最右側。你只可以看到在滑動窗口內的 k 個數字。滑動窗口每次只向右移動一位。

返回 滑動窗口中的最大值 。

示例 1：

輸入：nums = [1,3,-1,-3,5,3,6,7], k = 3
輸出：[3,3,5,5,6,7]
解釋：
滑動窗口的位置 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

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示例 2：

輸入：nums = [1], k = 1
輸出：[1] 

提示：

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

二、解題思路

利用一個雙端隊列，在隊列中存儲元素在數組中的位置，並且維持隊列的嚴格遞減，也就是説維持隊列首元素是最大的，當遍歷到一個新元素時，如果隊列裏有比當前元素小的，就將其移除隊列，以保證隊列的遞減。當隊列元素位置之差大於k，就將隊首元素移除。

雙端隊列：Deque的含義是"double ended queue"，即雙端隊列，它具有隊列和棧的性質的數據結構。顧名思義，它是一種前端與後端都支持插入和刪除操作的隊列。

Deque繼承自Queue，它的直接實現有ArrayDeque、LinkedList。

三、解題方法

3.1 Java實現

public class Solution {
    public int[] maxSlidingWindow(int[] nums, int k) {
        // 雙端隊列，單調遞減（隊首元素最大，隊尾元素最小），存儲元素在數組中的位置
        Deque<Integer> dq = new LinkedList<>();
        int[] ans = new int[nums.length - k + 1];
        for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
            if (!dq.isEmpty() && dq.getFirst() == i - k) {
                dq.removeFirst();
            }
            while (!dq.isEmpty() && nums[dq.getLast()] < nums[i]) {
                dq.removeLast();
            }
            dq.addLast(i);
            if (i >= k - 1) {
                ans[i - k + 1] = nums[dq.getFirst()];
            }
        }
        return ans;
    }
}

四、總結小記

• 2208/8/15 今天天氣不錯，找個好的Markdown軟件真不容易