題目描述
給定一個數組和滑動窗口的大小,找出所有滑動窗口裏數值的最大值。例如,如果輸入數組{2,3,4,2,6,2,5,1}及滑動窗口的大小3,那麼一共存在6個滑動窗口,他們的最大值分別爲{4,4,6,6,6,5}; 針對數組{2,3,4,2,6,2,5,1}的滑動窗口有以下6個: {[2,3,4],2,6,2,5,1}, {2,[3,4,2],6,2,5,1}, {2,3,[4,2,6],2,5,1}, {2,3,4,[2,6,2],5,1}, {2,3,4,2,[6,2,5],1}, {2,3,4,2,6,[2,5,1]}。
思路有下面兩種:
1. 一般的解法,遍歷數組,以當前元素爲窗口的開始,再向後遍歷窗口大小,分別對比出每個窗口的最大值
2. 使用一個隊列輔助,遍歷數組,將每個元素依次從隊尾插入隊列, 插入時判斷,
如果隊尾元素比當前元素小,就出列, 插入元素之後判斷,如果隊首元素已經不在當前窗口中,則出列
則隊首元素就是當前窗口的最大值, 隊列保存數組元素的下標
代碼如下:
class Solution {
public:
//方法一: 一般的解法,遍歷數組,以每一個元素爲窗口的開始,分別計算窗口的最大值
vector<int> maxinwindows_common(const vector<int>& num, unsigned int size){
vector<int> result;
if(num.size() < size || 0 == size){
return result;
}
for(int i = 0; i <= num.size() - size; i++){
int max = num[i];
for(int j = i+1; j <= i+size-1; j++){
max = max < num[j] ? num[j] : max;
}
result.push_back(max);
}
return result;
}
//方法二:利用一個雙端隊列 保存數組元素的下標 數組元素依次從最後入隊
//元素從隊列最後入隊前,檢測隊尾元素如果小於當前值,則出列,即從隊列的最後,小於當前值的出列
//隊首元素就是當前窗口的最大值
//校驗隊首元素,是否已經不再當前窗口中,不在則出列
vector<int> maxinwindows_dequeue(const vector<int>& num, unsigned int size){
vector<int> result;
deque<int> q;
for(int i = 0; i < num.size(); i++){
while(!q.empty() && num[q.back()] <= num[i]){ //從隊尾校驗,小於當前值的出列
q.pop_back();
}
while(!q.empty() && i- q.front()+1 > size){ //從隊首校驗,已經不在當前窗口中的,出列
q.pop_front();
}
q.push_back(i);
if(size && i+1>=size){
result.push_back(num[q.front()]);
}
}
return result;
}
vector<int> maxInWindows(const vector<int>& num, unsigned int size)
{
//return maxinwindows_common(num, size);
return maxinwindows_dequeue(num, size);
}
};