专栏名称: 猿大侠
猿大侠,既然选择了,就一定成为大侠! 小程序、小游戏、Google、苹果、职场、前沿技术分享,一起成长。
目录
相关文章推荐
数据派THU  ·  【ICLR2025】SAMREFINER:驯 ... ·  昨天  
数据派THU  ·  【ICLR2025】VEVO:基于自监督解耦 ... ·  2 天前  
九章算法  ·  Meta启动hiring ... ·  2 天前  
数据派THU  ·  LLM模型的通病:模型坍塌 ·  4 天前  
51好读  ›  专栏  ›  猿大侠

4位阿里P7被裁,合伙创业卖包子,结果每月亏损5万。。。

猿大侠  · 公众号  · 算法 大数据  · 2024-10-12 12:08

主要观点总结

本篇文章主要介绍了滑动窗口最大值的问题,给出了问题的描述以及三种不同编程语言的解决方案,分别是Java、C++和Python。

关键观点总结

关键观点1: 问题描述

给定一个整数数组和一个大小为k的滑动窗口,每次窗口向右移动一位,需要找到滑动窗口中的最大值。

关键观点2: 问题分析

可以将滑动窗口看作是一个单调队列,通过维护这个队列来找到最大值。在添加元素之前,需要移除比它小的元素,保证队列的单调性。队列中的最大值就是队头的元素。

关键观点3: 解决方案

使用双端队列来存储元素的下标,每次窗口移动时,移除队头元素如果它要离开窗口,然后添加当前元素的下标到队尾。在添加元素之前,移除队列中比它小的元素,保证队列中的最大值是队头元素。最后,当窗口长度大于等于k时,将队头元素加入到结果数组中。


正文


最近在网上看到一个帖子,4位阿里P7,35岁被裁后在杭州开了一家很有特点的包子铺,从位置,装修,产品到营销策划都精心设计,用互联网思维降维竞争普通包子铺,结果每月稳赔5万!






--------------下面是今天的算法题--------------


来看下今天的算法题,这题是LeetCode的第239题:滑动窗口最大值。


问题描述



来源:LeetCode第239题
难度:困难

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]


  • 1 <= nums.length <= 10^5

  • -10^4 <= nums[i] <= 10^4

  • 1 <= k <= nums.length


问题分析



这题让计算滑动窗口中的最大值,窗口我们可以把它看作是一个单调队列,只需要维护这个队列即可。在添加元素之前如果前面有比它小的都要被移除, 保证队列的单调性,即从左往右是递减的,所以队列中的最大值就是最左边的元素

因为队列中左边的元素肯定是比右边的元素先出队列的,如果添加的元素比它左边的元素大,它左边的那个元素不可能是队列中的最大值,所以可以把它给移除。我们以示例 1 为例画个图来看下。

JAVA:
public int[] maxSlidingWindow(int[] nums, int k) {
    int index = 0, len = nums.length;
    int[] ans = new int[len - k + 1];
    // 双端队列,存储元素的下标
    Deque deque = new ArrayDeque<>();
    for (int i = 0; i < len; i++) {
        // 如果队列中队头元素和当前元素位置相差i-k,相当于队头元素要
        // 出窗口了,就把队头元素给移除。
        if (!deque.isEmpty() && deque.peekFirst() <= i - k)
            deque.pollFirst();
        // 在添加一个值之前,前面比他小的都要被移除掉,并且还要保证窗口
        // 中队列头部元素永远是队列中最大的。
        while (!deque.isEmpty() && nums[deque.peekLast()] < nums[i])
            deque.pollLast();
        deque.addLast(i);// 当前元素的下标加入到队列的尾部。
        // 当窗口的长度大于等于k个的时候才开始计算(注意这里的i是从0开始的)。
        if (i >= k - 1)
            // 队头元素是队列中最大的,把队列头部的元素加入到数组中。
            ans[index++] = nums[deque.peekFirst()];
    }
    return ans;
}

C++:
public:
    vector<intmaxSlidingWindow(vector<int> &nums, int k) {
        int index = 0, len = nums.size();
        vector<intans(len - k + 1);
        // 双端队列,存储元素的下标
        deque<int> d;
        for (int i = 0; i < len; i++) {
            // 如果队列中队头元素和当前元素位置相差i-k,相当于队头元素要
            // 出窗口了,就把队头元素给移除。
            if (!d.empty() && d.front() <= i - k)
                d.pop_front();
            // 在添加一个值之前,前面比他小的都要被移除掉,并且还要保证窗口






请到「今天看啥」查看全文