18.12.16 滑动窗口(单调队列)

描述

给定一个长度为n(n<=10^6)的数组。有一个大小为k的滑动窗口从数组的最左端移动到最右端。你可以看到窗口中的k个数字。窗口每次向右滑动一个数字的距离。
下面是一个例子:
数组是 [1 3 -1 -3 5 3 6 7], k = 3。

窗口位置 最小值 最大值
[1  3  -1] -3  5  3  6  7  -1 3
 1 [3  -1  -3] 5  3  6  7  -3 3
 1  3 [-1  -3  5] 3  6  7  -3 5
 1  3  -1 [-3  5  3] 6  7  -3 5
 1  3  -1  -3 [5  3  6] 7  3 6
 1  3  -1  -3  5 [3  6  7] 3 7


你的任务是得到滑动窗口在每个位置时的最大值和最小值。

 

输入

输入包括两行。
第一行包括n和k,分别表示数组的长度和窗口的大小。
第二行包括n个数字。输出输出包括两行。
第一行包括窗口从左至右移动的每个位置的最小值。
第二行包括窗口从左至右移动的每个位置的最大值。

样例输入

8 3
1 3 -1 -3 5 3 6 7

样例输出

-1 -3 -3 -3 3 3 3 3 5 5 6 7

 1 #include <iostream>
 2 #include <string.h>
 3 #include <algorithm>
 4 #include <stack>
 5 #include <string>
 6 #include <math.h>
 7 #include <queue>
 8 #include <stdio.h>
 9 #include <string.h>
10 #include <vector>
11 #include <fstream>
12 #define maxn 1000005
13 #define inf 999999
14 #define cha 127
15 using namespace std;
16 
17 struct node {
18     int p, val;
19     node(int a, int b) {
20         p = a, val = b;
21     }
22 };
23 deque<node>minq;
24 deque<node>maxq;
25 int n, k;
26 int imin, imax;
27 
28 void insert(node val,int first) {
29     
30     while (!minq.empty() &&minq.back().val >= val.val)
31         minq.pop_back();
32     minq.push_back(val);
33     while ( minq.front().p < first)
34         minq.pop_front();
35     while (!maxq.empty() &&maxq.back().val <= val.val)
36         maxq.pop_back();
37     maxq.push_back(val);
38     while ( maxq.front().p < first)
39         maxq.pop_front();
40 }
41 
42 int minans[maxn], maxans[maxn];
43 void init() {
44     scanf("%d%d", &n, &k);
45     int tmp;
46     for (int i = 1; i <= k - 1; i++) {
47         scanf("%d", &tmp);
48         insert(node(i, tmp),1);
49     }
50     for (int i = k; i <= n; i++) {
51         int l = i - k + 1;
52         scanf("%d", &tmp);
53         insert(node(i, tmp), l);
54         minans[++imin] = minq.front().val;
55         maxans[++imax] = maxq.front().val;
56     }
57     printf("%d", minans[1]);
58     for (int i = 2; i <= imin; i++)
59         printf(" %d", minans[i]);
60     printf("\n");
61     printf("%d", maxans[1]);
62     for (int i = 2; i <= imax; i++)
63         printf(" %d", maxans[i]);
64     printf("\n");
65 }
66 
67 int main()
68 {
69     init();
70     return 0;
71 }
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上面是1k4ms样子过的,但我就很奇怪我写的另一个相似版本tle:

 1 #include <iostream>
 2 #include <string.h>
 3 #include <algorithm>
 4 #include <stack>
 5 #include <string>
 6 #include <math.h>
 7 #include <queue>
 8 #include <stdio.h>
 9 #include <string.h>
10 #include <vector>
11 #include <fstream>
12 #define maxn 1000005
13 #define inf 999999
14 #define cha 127
15 using namespace std;
16 
17 struct node {
18     int p, val;
19     node(int a, int b) {
20         p = a, val = b;
21     }
22 };
23 deque<node>minq;
24 deque<node>maxq;
25 int n, k;
26 int imin, imax;
27 
28 void insert(node val,int first) {
29     while (!minq.empty() && minq.front().p < first)
30         minq.pop_front();
31     while (!maxq.empty() && maxq.front().p < first)
32         maxq.pop_front();
33     for (int i = minq.size() - 1; i >= 0; i--) {
34         if (minq[i].val >= val.val)
35             minq.pop_back();
36     }
37     minq.push_back(val);
38     for (int i = maxq.size() - 1; i >= 0; i--) {
39         if (maxq[i].val <= val.val)
40             maxq.pop_back();
41     }
42     maxq.push_back(val);
43 }
44 
45 int minans[maxn], maxans[maxn];
46 void init() {
47     scanf("%d%d", &n, &k);
48     int tmp;
49     for (int i = 1; i <= k - 1; i++) {
50         scanf("%d", &tmp);
51         insert(node(i, tmp),1);
52     }
53     for (int i = k; i <= n; i++) {
54         int l = i - k + 1;
55         scanf("%d", &tmp);
56         insert(node(i, tmp), l);
57         minans[++imin] = minq.front().val;
58         maxans[++imax] = maxq.front().val;
59     }
60     printf("%d", minans[1]);
61     for (int i = 2; i <= imin; i++)
62         printf(" %d", minans[i]);
63     printf("\n");
64     printf("%d", maxans[1]);
65     for (int i = 2; i <= imax; i++)
66         printf(" %d", maxans[i]);
67     printf("\n");
68 }
69 
70 int main()
71 {
72     init();
73     return 0;
74 }
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感觉也没调用什么……顺序改变了一下。我发现我写的程序都好慢啊……写lab的时候就体会到了,我的程序总是跑很慢|||

单调队列

用deque比较容易实现

维护区间最值

主要操作是每次加入新值删除队头冗余值,并且删去队尾所有比新值小的值,使得整个队总是单调

性能是O(n)

那么问题来了,一个没有竞赛过的菜鸡怎么在考试的时候知道这些??

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转载自www.cnblogs.com/yalphait/p/10126726.html
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