超级重点题,感觉很经常考。
法1:优先队列
用一个存储值和数组索引的pair放在优先队列里,当索引超出窗口范围,就把优先队列里的值删掉。
class Solution {
public:
vector<int> maxSlidingWindow(vector<int>& nums, int k) {
priority_queue<pair<int, int>> q;
for(int i = 0; i < k; i++){
q.push({nums[i], i});
}
vector<int> res;
res.emplace_back(q.top().first);
for(int i = k; i < nums.size(); i++){
q.push({nums[i], i});
// 我们只关心滑动窗口的最大值 因此只需要保证q.top中的值满足在窗口中就行了
while(q.top().second <= i - k){
q.pop();
}
res.emplace_back(q.top().first);
}
return res;
}
};
时间复杂度:O(nlogn),其中 n 是数组 nums 的长度。在最坏情况下,数组 nums 中的元素单调递增,那么最终优先队列中包含了所有元素,没有元素被移除。由于将一个元素放入优先队列的时间复杂度为 O(logn),因此总时间复杂度为 O(nlogn)。
空间复杂度:O(n),即为优先队列需要使用的空间。这里所有的空间复杂度分析都不考虑返回的答案需要的 O(n) 空间,只计算额外的空间使用。
法2:单调队列
使用一个双端队列来维护滑动窗口内的元素索引,使得队列的首元素始终是当前窗口的最大值的索引。 单调队列的核心是维护一个严格递减的队列
具体来说,对每个元素进行以下操作:
- 移除队列中不在当前窗口范围内的元素(即索引过期的元素)。
- 移除队列中所有比当前元素小的元素,因为它们不可能再成为最大值。
- 将当前元素的索引添加到队列中。
- 队列的首元素即为当前窗口的最大值,将其添加到结果数组中。
class Solution {
public:
vector<int> maxSlidingWindow(vector<int>& nums, int k) {
deque<int> dq;
for(int i = 0; i < k; ++i){
// 维护严格递减的队列 如果当前的值比队尾的大 就把队尾扔了 注意维护的是下标
while(!dq.empty() && nums[i] >= nums[dq.back()]){
dq.pop_back();
}
dq.push_back(i);
}
// 维护后的队列 一定是队首的值代表这个窗口的最大值
vector<int> res;
res.push_back(nums[dq.front()]);
for(int i = k; i < nums.size(); ++i){
while(!dq.empty() && nums[i] >= nums[dq.back()]){
dq.pop_back();
}
dq.push_back(i);
// 判断最大的值 是否还在窗口内 不在就要pop掉
while(dq.front() <= i - k){
dq.pop_front();
}
res.push_back(nums[dq.front()]);
}
return res;
}
};