剑指offer64：滑动窗口的最大值

Posted 2022-09-13 wxwhnu

1 题目描述

　　给定一个数组和滑动窗口的大小，找出所有滑动窗口里数值的最大值。例如，如果输入数组2,3,4,2,6,2,5,1及滑动窗口的大小3，那么一共存在6个滑动窗口，他们的最大值分别为4,4,6,6,6,5； 针对数组2,3,4,2,6,2,5,1的滑动窗口有以下6个： [2,3,4],2,6,2,5,1， 2,[3,4,2],6,2,5,1， 2,3,[4,2,6],2,5,1， 2,3,4,[2,6,2],5,1， 2,3,4,2,[6,2,5],1， 2,3,4,2,6,[2,5,1]。

2 思路和方法

　　（1）使用int max_number =*max_element(num.begin()+i,num.begin()+size+i);语句找到最大值，int count = num.size()-size+1;　　vector<int> result; 　　result. push_back(max_number)。

　　（2）用一个双端队列，队列第一个位置保存当前窗口的最大值，当窗口滑动一次。a.判断当前最大值是否失效，即不在滑动窗口内；b.新增加的值从队尾开始比较，把所有比他小的值丢掉。

　　

3 C++核心

（1）

 1 class Solution 
 2 public:
 3     vector<int> maxInWindows(const vector<int>& num, unsigned int size)
 4     
 5         int count = num.size()-size+1;
 6         vector<int> result;
 7         if(size==0 || num.size()==0)
 8             return result;
 9         
10         for(int i =0;i<count;i++)
11             int max_number = *max_element(num.begin()+i,num.begin()+size+i);
12             result.push_back(max_number);
13         
14         return result;
15     
16 ;

View Code

（2）

 1 class Solution 
 2 public:
 3     vector<int> maxInWindows(const vector<int>& num, unsigned int size)
 4     
 5         vector<int> resu;
 6         if (num.size() >= size && size >= 1) 
 7             deque<int> numDeque;
 8             //首先把前size个数按照规则压入双向队列
 9             for (int i = 0; i != size; i++) 
10                 while (!numDeque.empty() && num[i] >= num[numDeque.back()]) 
11                     numDeque.pop_back();    //后面加入的数据大于队列中的数据时，队列中的数据依次弹出
12                 
13                 numDeque.push_back(i);
14             
15             //压入第一个最大值
16             //滑动窗口的最大值总是位于双向队列的头部
17             resu.push_back(num[numDeque.front()]);
18             for (int i = size; i != num.size(); i++) 
19                 //首先按照规则压入新的值
20                 while (!numDeque.empty() && num[i] >= num[numDeque.back()]) 
21                     numDeque.pop_back();    //后面加入的数据大于队列中的数据时，队列中的数据依次弹出
22                 
23                 //并且删除旧值，即滑出了窗口的值
24                 if (!numDeque.empty() && numDeque.front() <= static_cast<int>(i - size)) 
25                     numDeque.pop_front();
26                 
27                 numDeque.push_back(i);
28                 resu.push_back(num[numDeque.front()]);
29             
30         
31         return resu;
32     
33 ;

View Code

4 C++完整代码

 1 #include <iostream>
 2 #include <vector>
 3 #include <deque>
 4 using namespace std;
 5 vector<int> maxInWindows(const vector<int>& num, unsigned int size);
 6 int main() 
 7     vector<int> data 2, 3, 4, 2, 6, 2, 5, 1 ;
 8     vector<int> resu = maxInWindows(data, 3);
 9     for (auto a : resu) 
10         cout << a << endl;
11     
12     system("pause");
13     return 0;
14 
15 vector<int> maxInWindows(const vector<int>& num, unsigned int size) 
16     vector<int> resu;
17     if (num.size() >= size && size >= 1) 
18         deque<int> numDeque;
19         //首先把前size个数按照规则压入双向队列
20         for (int i = 0; i != size; i++) 
21             while (!numDeque.empty() && num[i] >= num[numDeque.back()]) 
22                 numDeque.pop_back();
23             
24             numDeque.push_back(i);
25         
26         //压入第一个最大值
27         //滑动窗口的最大值总是位于双向队列的头部
28         resu.push_back(num[numDeque.front()]);
29         for (int i = size; i != num.size(); i++) 
30             //首先按照规则压入新的值
31             while (!numDeque.empty() && num[i] >= num[numDeque.back()]) 
32                 numDeque.pop_back();
33             
34             //并且删除旧值，即滑出了窗口的值
35             if (!numDeque.empty() && numDeque.front() <= static_cast<int>(i - size)) 
36                 numDeque.pop_front();
37             
38             numDeque.push_back(i);
39             resu.push_back(num[numDeque.front()]);
40         
41     
42     return resu;
43 

View Code

参考资料

https://blog.csdn.net/u012477435/article/details/83351659#_1782（1）

https://blog.csdn.net/qq_43502142/article/details/87894236（图解）

https://blog.csdn.net/qq_37466121/article/details/88410390，https://blog.csdn.net/qq_43502142/article/details/87894236，https://blog.csdn.net/zjwreal/article/details/89295109（2）

https://blog.csdn.net/m0_37950361/article/details/82153147（核心代码，完整代码）

https://blog.csdn.net/qq_40788630/article/details/79662812（队列相关知识点）

https://blog.csdn.net/lee371042/article/details/81135007（队列与优先队列【有序】的总结）