LeetCode第239题：滑动窗口最大值

题目详述

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]

解法一

暴力法。时间复杂度：O(Nk)，空间复杂度O(N-k+1)。

class Solution {
    public int[] maxSlidingWindow(int[] nums, int k) {
        int n = nums.length;
        if(n * k == 0) return new int[0];

        int[] output = new int[n - k + 1];
        for (int i = 0; i < n - k + 1; i++) {
            int max = Integer.MIN_VALUE;
            for (int j = i; j < i + k; j++)
                max = Math.max(max, nums[j]);
            output[i] = max;
        }
        return output;
    }
}

解法二

使用双端队列实现单调队列实现。时间复杂度：O(1)，空间复杂度O(k)
时间复杂度整体上是O(1)的。

class Solution {
    class SingleQueue{
        Deque<Integer> deque = new ArrayDeque<>();
        public void push(int n){
            while (!deque.isEmpty() && deque.peekLast() < n)
                deque.pollLast();
            deque.addLast(n); 
        }
        public int max() {
            return deque.peekFirst();
        }
        public void pop(int n) {
            if (!deque.isEmpty() && deque.peekFirst() == n)
                deque.pollFirst();
        }
    }
    public int[] maxSlidingWindow(int[] nums, int k) {
        if (nums.length * k == 0) return new int[0]; 
        int[] output = new int[nums.length - k + 1];
        SingleQueue window = new SingleQueue();
        int j = 0;
        for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
            if (i < k - 1) {
                window.push(nums[i]);//若插入的元素大于前两个元素，将新元素插入队列头
            }else {
                window.push(nums[i]);
                output[j++] = window.max();//将队列中最大值返回给结果
                window.pop(nums[i- k + 1]);//删除窗口第一个元素
            }
        }
        return output;
    }
}