239. Sliding Window Maximum 滑动窗口最大值

一、题目大意

标签: 双端队列

https://leetcode.cn/problems/sliding-window-maximum/

给你一个整数数组 nums，有一个大小为 k 的滑动窗口从数组的最左侧移动到数组的最右侧。你只可以看到在滑动窗口内的 k 个数字。滑动窗口每次只向右移动一位。

返回 滑动窗口中的最大值 。

示例 1：

输入：nums = [1,3,-1,-3,5,3,6,7], k = 3
输出：[3,3,5,5,6,7]
解释：
滑动窗口的位置 最大值

---

[1 3 -1] -3 5 3 6 7 3
1 [3 -1 -3] 5 3 6 7 3
1 3 [-1 -3 5] 3 6 7 5
1 3 -1 [-3 5 3] 6 7 5
1 3 -1 -3 [5 3 6] 7 6
1 3 -1 -3 5 [3 6 7] 7

来源：力扣（LeetCode）
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示例 2：

输入：nums = [1], k = 1
输出：[1]

提示：

• 1 <= nums.length <= 105

• -104 <= nums[i] <= 104

• 1 <= k <= nums.length

二、解题思路

利用一个双端队列，在队列中存储元素在数组中的位置，并且维持队列的严格递减，也就是说维持队列首元素是最大的，当遍历到一个新元素时，如果队列里有比当前元素小的，就将其移除队列，以保证队列的递减。当队列元素位置之差大于k，就将队首元素移除。

双端队列：Deque的含义是"double ended queue"，即双端队列，它具有队列和栈的性质的数据结构。顾名思义，它是一种前端与后端都支持插入和删除操作的队列。

Deque继承自Queue，它的直接实现有ArrayDeque、LinkedList。

三、解题方法

3.1 Java实现

public class Solution {
    public int[] maxSlidingWindow(int[] nums, int k) {
        // 双端队列，单调递减（队首元素最大，队尾元素最小），存储元素在数组中的位置
        Deque<Integer> dq = new LinkedList<>();
        int[] ans = new int[nums.length - k + 1];
        for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
            if (!dq.isEmpty() && dq.getFirst() == i - k) {
                dq.removeFirst();
            }
            while (!dq.isEmpty() && nums[dq.getLast()] < nums[i]) {
                dq.removeLast();
            }
            dq.addLast(i);
            if (i >= k - 1) {
                ans[i - k + 1] = nums[dq.getFirst()];
            }
        }
        return ans;
    }
}
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四、总结小记

• 2208/8/15 今天天气不错，找个好的Markdown软件真不容易