LeetCode刷题--点滴记录014

Posted 2022-07-12 鲁棒最小二乘支持向量机

14. 剑指 Offer 59-II. 队列的最大值

要求

请定义一个队列并实现函数 max_value 得到队列里的最大值，要求函数max_value、push_back 和 pop_front 的均摊时间复杂度都是O(1)。

若队列为空，pop_front 和 max_value 需要返回 -1

解题

C++版本

#include <iostream>
using namespace std;
#include <queue>

class MaxQueue 
    queue<int> que; // 队列queue
    deque<int> deq; // 双向队列deque
public:
    MaxQueue() 
    
    
    int max_value() 
        return deq.empty() ? -1 : deq.front(); // deque为空，返回-1；否则返回deque首元素
    
    void push_back(int value) 
        que.push(value);  // 元素入队queue
        while (!deq.empty() && deq.back() < value)
            deq.pop_back();  // 将队列deque中队尾所有小于value的元素弹出
        deq.push_back(value);  // 将元素 value 入队 deque
    
    int pop_front() 
        if (que.empty()) 
            return -1; // 若队列queue为空，返回-1
        int val = que.front();  // 获得queue 首元素
        if (val == deq.front())
            deq.pop_front(); // 若 deque 首元素和 queue 首元素 相等 ， deque 首元素出队
        que.pop();
        return val;
    
;


void test01()

    MaxQueue MaxQueue;
    MaxQueue.push_back(5); // 元素5入队queue，同时入队deque
    MaxQueue.push_back(1); // 元素1入队queue，同时入队deque
    cout << MaxQueue.max_value() << endl; // 最大值5

    MaxQueue.push_back(3); // 元素3入队queue，deque尾部所有小于3的元素出队，元素3入队deque
    cout << MaxQueue.pop_front() << endl; // 元素5出队queue，元素5出队deque
    cout << MaxQueue.max_value() << endl; // 最大值3
    cout << MaxQueue.pop_front() << endl; // 元素1出队queue，元素1非最大值故不出队deque


int main()

    test01();

    system("pause");
    return 0;

Python版本

import queue

class MaxQueue:
    def __init__(self):
        self.queue = queue.Queue()  # 队列queue
        self.deque = queue.deque()  # 双向队列deque

    def max_value(self):
        return self.deque[0] if self.deque else -1 # deque为空，返回-1；否则返回deque首元素

    def push_back(self, value):
        self.queue.put(value)   # 元素入队queue
        while self.deque and self.deque[-1] < value: 
            self.deque.pop()    # 将队列deque中队尾所有小于value的元素弹出
        self.deque.append(value) # 将元素 value 入队 deque

    def pop_front(self):
        if self.queue.empty(): 
            return -1  # 若队列queue为空，返回-1
        val = self.queue.get() # 获得queue 首元素
        if val == self.deque[0]:
            self.deque.popleft() # 若 deque 首元素和 queue 首元素 相等 ， deque 首元素出队
        return val

def test01():
    maxqueue = MaxQueue()
    maxqueue.push_back(5)  # 元素5入队queue，同时入队deque
    maxqueue.push_back(1)  # 元素1入队queue，同时入队deque
    print(maxqueue.max_value())  # 最大值5
    maxqueue.push_back(3)  # 元素3入队queue，deque尾部所有小于3的元素出队，元素3入队deque
    print(maxqueue.pop_front()) # 元素5出队queue，元素5出队deque
    print(maxqueue.max_value()) # 最大值3
    print(maxqueue.pop_front()) # 元素1出队queue，元素1非最大值故不出队deque
            
if __name__=="__main__":
    test01()

Java版本

package com.hailei_01;

import java.util.Deque;
import java.util.LinkedList;
import java.util.Queue;

public class maxQueue 
    public static void main(String[] args) 

        MaxQueue maxQueue = new MaxQueue();
        maxQueue.push_back(5);
        maxQueue.push_back(1);
        System.out.println(maxQueue.max_value());
        maxQueue.push_back(3);
        System.out.println(maxQueue.pop_front());
        System.out.println(maxQueue.max_value());
        System.out.println(maxQueue.pop_front());

    

    public static class MaxQueue 
        Queue<Integer> queue;
        Deque<Integer> deque;
        public MaxQueue() 
            queue = new LinkedList<>();
            deque = new LinkedList<>();
        
        public int max_value() 
            return deque.isEmpty() ? -1 : deque.peekFirst();
        
        public void push_back(int value) 
            queue.offer(value);
            while(!deque.isEmpty() && deque.peekLast() < value)
                deque.pollLast();
            deque.offerLast(value);
        
        public int pop_front() 
            if(queue.isEmpty()) return -1;
            if(queue.peek().equals(deque.peekFirst()))
                deque.pollFirst();
            return queue.poll();
        
    

希望本文对大家有帮助，上文若有不妥之处，欢迎指正

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