滑动窗口最大值

发布于:2025-02-11 ⋅ 阅读:(32) ⋅ 点赞:(0)

滑动窗口最大值

​ 给你一个整数数组 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 1:

输入:nums = [1,3,-1,-3,5,3,6,7], k = 3
输出:[3,3,5,5,6,7]
解释:
滑动窗口的位置                最大值
---------------               -----
[1  3  -1] -3  5  3  6  7       3
 1 [3  -1  -3] 5  3  6  7       3
 1  3 [-1  -3  5] 3  6  7       5
 1  3  -1 [-3  5  3] 6  7       5
 1  3  -1  -3 [5  3  6] 7       6
 1  3  -1  -3  5 [3  6  7]      7

示例 2:

输入:nums = [1], k = 1
输出:[1]

题解

​ 主要思路很简单,使用优先级队列每次将窗口的 value 加入到队列,然后逐渐移动窗口就可以每次取出来最大值;但是这里要注意的是,窗口移动时,需要 pop 窗口左边元素,同时 加入右边元素,但是队列在排序后如果遍历寻找窗口左边的元素再 poll 时间复杂度很高, 因此,我们选择将索引和值同时存到队列里面,每次我们不需要刻意去寻找窗口左边的值去 poll ,我们只需要判断当前队列的队头元素是否在窗口内,是则无影响,否则 poll ,这样我们就无需每次都删除窗口左边元素了

type IntMaxHeap [][2]int // 存储元素值以及索引

func (h IntMaxHeap) Len() int           { return len(h) }
func (h IntMaxHeap) Less(i, j int) bool { return h[i][0] > h[j][0] }
func (h IntMaxHeap) Swap(i, j int)      { h[i], h[j] = h[j], h[i] }

func (h *IntMaxHeap) Push(x any) {
	*h = append(*h, x.([2]int))
}

func (h *IntMaxHeap) Pop() any {
	old := *h
	n := len(old)
	x := old[n-1]
	*h = old[0 : n-1]
	return x
}

func maxSlidingWindow(nums []int, k int) []int {
	ans := []int{}
	q := &IntMaxHeap{}
	heap.Init(q)
	// 初始化窗口
	for i := 0; i < k; i++ {
		heap.Push(q, [2]int{nums[i], i})
	}
	ans = append(ans, (*q)[0][0])

	for i := k; i < len(nums); i++ {
        heap.Push(q, [2]int{nums[i], i})
		for (*q)[0][1] <= i-k {
			heap.Pop(q)
		}
		// heap.Push(q, [2]int{nums[i], i})
		ans = append(ans, (*q)[0][0])
	}
	return ans
}

另外附一下堆的模板,当然如果是简单的情况,可以直接使用 sort.Intslice 代替

type IntMinHeap []int

func (h IntMinHeap) Len() int           { return len(h) }
func (h IntMinHeap) Less(i, j int) bool { return h[i] < h[j] }
func (h IntMinHeap) Swap(i, j int)      { h[i], h[j] = h[j], h[i] }

func (h *IntMinHeap) Push(x any) {
    *h = append(*h, x.(int))
}

func (h *IntMinHeap) Pop() any {
    old := *h
    n := len(old)
    x := old[n-1]
    *h = old[0 : n-1]
    return x
}

​ 不得不说,使用 Go 写代码有时候真的很容易红温,生态确实比不上 Java, 用 Java写这个代码就非常舒服

class Solution {
    public int[] maxSlidingWindow(int[] nums, int k) {
        PriorityQueue<int[]> pq = new PriorityQueue<int[]>((a, b) -> b[0] - a[0]);
        int[] ans = new int[nums.length - k + 1];
        // 初始化窗口
        for (int i = 0; i < k; i++) {
            pq.offer(new int[] { nums[i], i });
        }
        ans[0] = pq.peek()[0];
        for (int i = k; i < nums.length; i++) {
            pq.offer(new int[] { nums[i], i });
            while (pq.peek()[1] <= i - k) {
                pq.poll();
            }
            ans[i - k + 1] = pq.peek()[0];
        }
        return ans;
    }
}

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