• 算法15生成窗口最大值数组


    描述

    有一个整型数组arr和一个大小为w的窗口从数组的最左边滑到最右边,窗口每次向右边滑一个位置,求每一种窗口状态下的最大值。(如果数组长度为n,窗口大小为w,则一共产生n-w+1个窗口的最大值)
     

    输入描述:

    第一行输入n和w,分别代表数组长度和窗口大小
    第二行输入n个整数X_iXi,表示数组中的各个元素

    输出描述:

    输出一个长度为n-w+1的数组res,res[i]表示每一种窗口状态下的最大值

    示例1

    输入:
    8 3
    4 3 5 4 3 3 6 7
    
    输出:
    5 5 5 4 6 7
    
    说明:
    例如,数组为[4,3,5,4,3,3,6,7],窗口大小为3时:
    
    [4 3 5] 4 3 3 6 7        窗口中最大值为5
    
    4 [3 5 4] 3 3 6 7        窗口中最大值为5
    
    4 3 [5 4 3] 3 6 7        窗口中最大值为5
    
    4 3 5 [4 3 3] 6 7        窗口中最大值为4
    
    4 3 5 4 [3 3 6] 7        窗口中最大值为6
    
    4 3 5 4 3 [3 6 7]        窗口中最大值为7
    
    输出的结果为{5 5 5 4 6 7}

    思路

    使用双端队列来记录一个窗口中,arr 数组的最大值序号。
    import java.util.LinkedList;
    import java.util.Scanner;
    
    public class Main{
        
        // 双端队列始终维持一个前大后小的结构,随着窗口右移,队列前面的元素会失效
        // 维护队列:如果队尾对应的元素小,弹出不要;如果队尾对应元素大,就把新的数组的下标加进来,继续维护前大后小的结构
        public static int[] getMaxWindow(int[] arr,int w) {
            if(arr == null || w<1||arr.length<w){
                return null;
            }
            //结果为n-w+1长度的数组
            LinkedList<Integer> qMax = new LinkedList<Integer>();
            int[] result = new int[arr.length - w +1];
            int index = 0;
            for(int i=0;i<arr.length;i++){
                // 如果队尾对应的元素比较小,就弹出队尾,直到队尾的位置所代表的值比当前值arr[i]大
                while(!qMax.isEmpty()&&arr[qMax.peekLast()] <= arr[i]) {
                    qMax.pollLast();
                }
                qMax.addLast(i);
                
                // 检查队头下标是否过期,过期就把队头弹出
                if(qMax.peekFirst() == i - w){
                    qMax.pollFirst();
                }
                // 如果窗口出现了,就开始记录每个窗口的最大值
                if(i >= w -1) {
                    result[index++] = arr[qMax.peekFirst()];
                }
            }
            return result;
        }
        
        public static void main(String[] args) {
            Scanner scanner = new Scanner(System.in);
            int n = scanner.nextInt();
            int w = scanner.nextInt();
            int[] arr = new int[n];
            int i = 0;
            while(scanner.hasNext()){
                arr[i++] = scanner.nextInt();
            }
            
            int[] res = getMaxWindow(arr,w);
            StringBuilder sb = new StringBuilder();
            for(int data : res){
                sb.append(data).append(" ");
            }
            System.out.println(sb);
            
        }
        
    }
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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/sfnz/p/15852727.html
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