LeetCode面试题59 - II. 队列的最大值
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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了LeetCode面试题59 - II. 队列的最大值相关的知识,希望对你有一定的参考价值。
题目链接:
题目描述:
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
的时间复杂度都是 O(1)
。
若队列为空,pop_front
和 max_value
需要返回 -1。
示例:
示例 1:
输入: ["MaxQueue","push_back","push_back","max_value","pop_front","max_value"] [[],[1],[2],[],[],[]] 输出:[null,null,null,2,1,2]
示例 2:
输入: ["MaxQueue","pop_front","max_value"] [[],[],[]] 输出:[[1,2,3,4,5],[4,5,6],[7,8]]
思路:
此题的关键在于 max_value
如何实现,push_back
和 pop_front
都是队列现成的操作。之前做过栈类似的题目:155. 最小栈,面试题30. 包含min函数的栈。在这里可以运用类似的思想,用两个队列实现题目要求。
题目要求找出队列中的最大值,注意到:当一个元素进入队列的时候,它前面所有比它小的元素就不会再对答案产生影响。
按照这个思路,可以在元素入队时进行如下的操作:从队列尾部入队元素value
时,提前取出队列中所有比value
小的元素,使得队列中只保留对结果有影响的数字。这样等价于要求维持队列单调递减,即要保证每个元素的前面都没有比它小的元素。
具体实现: 在入队元素value
时,先从队列尾部依次取出比value
小的元素,直到遇到比value
大的元素为止,这就保证了这个队列是单调递减的。因此设立一个双端队列deque
来存储这个递减队列,另设一个普通队列queue
存储所有元素。
push_back
:queue
入队;对deque
进行上述检查后决定是否入队。pop_front
:queue
出队;若出队元素与deque
队首元素相等,deque
出队。max_value
:deque
队首元素。
代码实现:
class MaxQueue {
// 辅助队列
private Queue<Integer> queue;
// 双端队列
private Deque<Integer> deque;
public MaxQueue() {
queue = new LinkedList<>();
deque = new ArrayDeque<>();
}
public int max_value() {
if (deque.isEmpty()) {
return -1;
}
return deque.peekFirst();
}
public void push_back(int value) {
while (!deque.isEmpty() && deque.peekLast() < value) {
deque.removeLast();
}
deque.addLast(value);
queue.add(value);
}
public int pop_front() {
if (queue.isEmpty()) {
return -1;
}
int result = queue.peek();
if (result == deque.peek()) {
deque.remove();
}
queue.remove();
return result;
}
}
/**
* Your MaxQueue object will be instantiated and called as such:
* MaxQueue obj = new MaxQueue();
* int param_1 = obj.max_value();
* obj.push_back(value);
* int param_3 = obj.pop_front();
*/
以上是关于LeetCode面试题59 - II. 队列的最大值的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章