算法训练营第十三天 | 239. 滑动窗口最大值、347.前 K 个高频元素

问题一 、239. 滑动窗口最大值

题目链接 ： 239. 滑动窗口最大值 - 力扣（LeetCode）

思路分析 ：

              1、可能首先想到的是暴力破解 ，每一个区间，遍历一遍，找到最大值。将其搜集起来。

              2、单调队列的思想 ，每次窗口移动的时候，调用que.pop(滑动窗口中移除元素的数                      值)，que.push(滑动窗口添加元素的数值)，然后que.front()就返回我们要的最大值。

              3、 当然这个队列是没有的，具体功能需要我们自己实现。

单调队列的实现(  基于一个双向队列  deque  可以对对头和队尾进行操作 )
my_push( )   入队 ：

入队之前和队列中元素进行比较，如果队列中的元素比要入队的元素小，则将其出队。

这样我们队列的对头元素总是最大值，然后我们滑动窗口移动的时候，每次都从对头拿去窗口的最大值。

void  my_push( int value ){
    
    while( !my_queue.empty()  && my_queue.back() < value){
          my_queue.pop_back();
    }
    my_queue.push_back( value );
}
 
// my_queue  是我们定义的一个私有成员， 他是 deque 类型

my_pop( )   出队 ：

因为我们在入队的时候，就已经将较小的元素出队了。

所以这里我们处理的是，如果窗口移除的元素value等于单调队列的出口元素，则将其出队。

 //出队
 void my_pop(int value){
     //当我们要入队的元素和队头元素相等时,说明要丢弃的是之前队列里面的最大值
     if(!my_queue_.empty() && value==myDeque_.front()){
          myDeque_.pop_front() ;
     }
 }

视频和更详细的文字讲解（代码随想录）

代码随想录

具体解决方案：

class Solution {
public:
    vector<int> maxSlidingWindow(vector<int>& nums, int k) {
        myDeque myDeque_;
        vector< int >data;
 
        if( nums.size() < k )  return data;
 
        //先放入前k个元素
        for( int i = 0 ; i < k ; i++ ){
            myDeque_.my_push(nums[i]);
        }
        //找到前k个的最大值
 
        data.push_back( myDeque_.getMax() );
        for(int i=k ; i< nums.size() ; i++ ){
            myDeque_.my_pop( nums[i-k] );     //
            myDeque_.my_push( nums[i] );
           data.push_back( myDeque_.getMax() );
        }
        return data;
    }
 
private:
class myDeque{
    public:
    deque< int >myDeque_;    //定义一个双向队列
    //出队
    void my_pop(int value){
        //当我们要入队的元素和队头元素相等时,说明要丢弃的是之前队列里面的最大值
        if(myDeque_.empty()!=true && value==myDeque_.front()){
            myDeque_.pop_front() ;
        }
    }
    //入队
    void my_push(int value){
        while( myDeque_.empty()!=true && value > myDeque_.back() ){
            myDeque_.pop_back();
        }
        myDeque_.push_back(value);
    }
    
    int getMax(){
        return myDeque_.front();
    }
};
 
};

问题二 、347.前 K 个高频元素 

题目链接：

347. 前 K 个高频元素 - 力扣（LeetCode）

思路分析：

• 遇到一个数出现的次数，我们首先想到 使用map 这个容器，key 记录要计算的数，value 出现的次数
• 优先级队列（底层是实现是一个堆），将map中的数据进行排序，采用小顶堆
• 最后反向输入到需要返回的数组中

视频和更详细的文字讲解（代码随想录）：

代码随想录

解决方案：

class Solution {
public:
//自定义比较函数
class MyCompare{
    public:
        bool operator()(const pair<int ,int>&left , const pair<int ,int>&right){
            return left.second > right.second;
        }
};
 
    vector<int> topKFrequent(vector<int>& nums, int k) {
       
       // if(nums.size() < k ) return ret;
        unordered_map< int ,int >temp;
        // key 是数字, value是出现的次数
        for(int i=0 ; isize() ; i++){
            temp[ nums[i] ]++;
        }
       // 排序使用 ,小顶堆(优先级队列)
        priority_queueint, int>, vectorint, int>>, MyCompare > pq;
       //将map中的数据放入优先级队列,并从小到大排序
       for(unordered_map<int,int>::iterator it = temp.begin() ; it!=temp.end() ; it++){
           pq.push(*it);
           if(pq.size() >k ){
               pq.pop();      //将最小的值出队
           }
           //入队,并排序
         
       }
       //将队列中的数据导入ret
        vector<int>ret(k);
       for( int i=k-1 ; i>=0 ;i--  ){
           ret[i]=pq.top().first;
           pq.pop();
       }
        return ret;
    }
};