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滑动窗口的最大值(Java实现)
阅读量:640 次
发布时间:2019-03-14

本文共 1730 字,大约阅读时间需要 5 分钟。

为了解决这个问题,我们需要生成一个数组,其中每个元素对应一个窗口的最大值。窗口从数组的最左边滑动到最右边,每次向右滑动一个位置。为了高效地实现这个功能,我们可以使用双端队列来维护窗口中的最大值。

方法思路

我们可以使用双端队列来维护当前窗口中的最大值。具体步骤如下:

  • 初始化一个双端队列来存储窗口中元素的索引。
  • 遍历数组中的每一个元素。
  • 对于当前元素,先弹出队列中所有小于等于当前元素的元素,因为这些元素不再是当前窗口中的最大值。
  • 将当前元素的索引加入队列。
  • 如果当前索引超过了窗口大小减一,弹出队列中最左边的元素,因为窗口向右滑动了一步。
  • 当窗口完全形成时(即当前索引等于窗口大小减一),记录当前窗口的最大值,即队列的第一个元素的值。
  • 将记录的最大值添加到结果数组中。
  • 这种方法的时间复杂度为O(n),其中n是数组的长度,效率非常高。

    解决代码

    import java.util.LinkedList;public class Test3 {    public static int[] getMaxWindow(int[] arr, int w) {        int[] res = new int[arr.length - w + 1];        if (arr == null || w < 1 || arr.length < w) {            return null;        }        LinkedList
    qmax = new LinkedList<>(); int index = 0; for (int i = 0; i < arr.length; i++) { // 移除所有比当前元素小或等于的元素 while (!qmax.isEmpty() && arr[qmax.peekLast()] <= arr[i]) { qmax.pollLast(); } // 添加当前元素的索引到队列中 qmax.add(i); // 如果窗口已经滑动到了右边的边缘 if (i >= w - 1) { // 移除左边超出窗口范围的元素 if (qmax.peekFirst() <= i - w) { qmax.pollFirst(); } // 记录当前窗口的最大值 res[index++] = arr[qmax.peekFirst()]; } } return res; } public static void main(String[] args) { int[] arr = {4, 3, 5, 4, 3, 3, 6, 7}; int w = 3; System.out.println(Arrays.toString(getMaxWindow(arr, w))); }}

    代码解释

  • 初始化:创建一个双端队列qmax来存储窗口中元素的索引,并初始化结果数组res。
  • 边界检查:确保输入数组不为空,窗口大小大于0,并且数组长度至少为窗口大小。
  • 遍历数组:对于每个元素,首先弹出队列中所有小于等于当前元素的元素,因为这些元素不再是当前窗口中的最大值。
  • 添加元素索引:将当前元素的索引添加到队列中。
  • 滑动窗口:如果当前索引超过了窗口大小减一,弹出队列中最左边的元素,因为窗口向右滑动了一步。
  • 记录最大值:当窗口完全形成时,记录当前窗口的最大值,即队列的第一个元素的值,并添加到结果数组中。
  • 这种方法高效地维护了窗口中的最大值,确保了在每次滑动窗口时都能快速得到最大值。

    转载地址:http://gaulz.baihongyu.com/

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