• 【Java】 剑指offer(59-1) 滑动窗口的最大值


     

    本文参考自《剑指offer》一书,代码采用Java语言。

    更多:《剑指Offer》Java实现合集  

    题目

      给定一个数组和滑动窗口的大小,请找出所有滑动窗口里的最大值。例如,如果输入数组{2, 3, 4, 2, 6, 2, 5, 1}及滑动窗口的大小3,那么一共存在6个滑动窗口,它们的最大值分别为{4, 4, 6, 6, 6, 5}

    思路

      蛮力直接在每个滑动窗口依次比较找出最大值,时间复杂度太高。

      我们考虑把每个可能成为最大值的数字记录下来,就可以快速的得到最大值。

      思路:建立一个两端开口的队列,放置所有可能是最大值的数字(存放的其实是对应的下标),且最大值位于队列开头。从头开始扫描数组,

      如果遇到的数字比队列中所有的数字都大,那么它就是最大值,其它数字不可能是最大值了,将队列中的所有数字清空,放入该数字,该数字位于队列头部;

      如果遇到的数字比队列中的所有数字都小,那么它还有可能成为之后滑动窗口的最大值,放入队列的末尾;

      如果遇到的数字比队列中最大值小,最小值大,那么将比它小数字不可能成为最大值了,删除较小的数字,放入该数字。

      由于滑动窗口有大小,因此,队列头部的数字如果其下标离滑动窗口末尾的距离大于窗口大小,那么也删除队列头部的数字。

      :队列中存放的是下标,以上讲的 队列头部的数字 均指 队列头部的下标所指向的数字。写代码时不要弄混了。

    测试算例 

      1.功能测试(数组数字递增、递减、无序)

      2.边界值测试(滑动窗口大小位0、1、大于或者等于数组长度)

      3.特殊输入测试(null)

    Java代码

    //题目:给定一个数组和滑动窗口的大小,请找出所有滑动窗口里的最大值。例如,
    //如果输入数组{2, 3, 4, 2, 6, 2, 5, 1}及滑动窗口的大小3,那么一共存在6个
    //滑动窗口,它们的最大值分别为{4, 4, 6, 6, 6, 5},
    
    public class MaxInSlidingWindow {
        public ArrayList<Integer> maxInWindows(int [] num, int size){
            ArrayList<Integer> max = new ArrayList<Integer>();
            if(num==null || num.length<=0 || size<=0 || size>num.length)
                return max;
            ArrayDeque<Integer> indexDeque = new ArrayDeque<Integer>();
            
            for(int i=0;i<size-1;i++){
                while(!indexDeque.isEmpty() && num[i]> num[indexDeque.getLast()])
                    indexDeque.removeLast();
                indexDeque.addLast(i);
            }
            
            for(int i=size-1;i<num.length;i++){
                while(!indexDeque.isEmpty() && num[i]> num[indexDeque.getLast()])
                    indexDeque.removeLast();
                if(!indexDeque.isEmpty() && (i-indexDeque.getFirst())>=size)
                    indexDeque.removeFirst();
                indexDeque.addLast(i);
                max.add(num[indexDeque.getFirst()]);
            }
            
            return max;
        }
    }
    

      

      

    收获

      1.自己最初想到的是只存放最大的数,没有想到可以存放所有可能是最大的数,要记住。

      2.ArrayDeque——双端队列,要记住。下面是一些常用的方法:

      

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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/yongh/p/9964581.html
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