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leetcode [239] 滑动窗口最大值


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给定一个数组 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:

输入: nums = [1,3,-1,-3,5,3,6,7], 和 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

提示:

你可以假设 k 总是有效的,在输入数组不为空的情况下,1 ≤ k ≤ 输入数组的大小。

进阶:

你能在线性时间复杂度内解决此题吗?

最简单的方法是O(KN),直接遍历求最大即可,但是如果要线性时间内完成需要使用单调队列,来自题解:

不断将元素加入队列,如果队列尾元素大于前一个元素,抛出前一个元素,直到前一个元素比当前元素大。因此队列中的元素都是单调递减的。

如果遍历的坐标大于窗口大小,那么从队列中删除移出窗口的元素,如果这个元素等于队列首部元素,移出,否则表示还没有到移出最大元素的时候,跳过。

class Queue:
    def __init__(self):
        self.q = []

    # 最大元素在首部
    def max(self):
        return self.q[0] if self.q else -1
    
    # 插入元素,直到遇到前一个元素比当前元素大
    def push(self, x):
        while self.q:
            if self.q[-1] >= x:
                break
            self.q.pop()
        self.q.append(x)

    # 如果要删除的元素在队首,那么删除,否则表示还没有到删除队首元素的时候
    def pop(self, x):
        if self.q and self.q[0] == x:
            self.q = self.q[1:]

class Solution:
       
    def maxSlidingWindow(self, nums: List[int], k: int) -> List[int]:
        result = []
        q = Queue()
        for i in range(len(nums)):
            q.push(nums[i])
            # 窗口已满
            if i >= k - 1:
                result.append(q.max())
                q.pop(nums[i - k + 1])
        return result