Java 滑动窗口最大值的实现
作者：南淮北安
这篇文章主要介绍了Java 滑动窗口最大值，给定一个数组 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。感兴趣的可以了解一下
一、题目
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。
二、单调队列解析
题目让求随着滑动窗口的滑动，返回窗口覆盖范围的最大值
该题不适合优先级队列，因为采用大顶堆存放k个数字，可以知道此时的最大值，但是窗口是滑动的，大顶堆每次只能弹出最大值，无法移除其他值，即无法用大顶堆维护滑动窗口里的值。
所以采用队列维护，随着窗口的移动，队列先进先出
此时对队列的要求是，队列首位为最大值，整个队列呈递减
例如：1,3,-1,-3,5,3,6,7
初始：1,3,-1，队列存入3,-1，使其保持递减，且首位为此时滑动窗口的最大值
移动到-3，队列：3,-1,-3
移动到5，队列：5
移动到3，队列：5,3
移动到6，队列：6
移动到7，队列：7
所以为了满足要求，需要自定义队列
从示例可以看出，队列没必要维护窗口里所有元素，只需要保证队列首位此时窗口的最大，而且，队列元素为递减，具体看代码
三、代码
import java.util.Deque;
import java.util.LinkedList;
//自定义数组
class MyQueue {
Deque<Integer> deque = new LinkedList<>();
//弹出元素时，比较当前要弹出的数值是否等于队列出口的数值，如果相等则弹出
//同时判断队列当前是否为空
void poll(int val) {
if (!deque.isEmpty() && val == deque.peek()) {
deque.poll();
}
}
//添加元素时，如果要添加的元素大于入口处的元素，就将入口元素弹出
//保证队列元素单调递减
//比如此时队列元素3,1，2将要入队，比1大，所以1弹出，此时队列：3,2
void add(int val) {
while (!deque.isEmpty() && val > deque.getLast()) {
deque.removeLast();
}
deque.add(val);
}
//队列队顶元素始终为最大值
int peek() {
return deque.peek();
}
}
class Solution {
public int[] maxSlidingWindow(int[] nums, int k) {
if (nums.length == 1) {
return nums;
}
int len = nums.length - k + 1;
//存放结果元素的数组
int[] res = new int[len];
int num = 0;
//自定义队列
MyQueue myQueue = new MyQueue();
//先将前k的元素放入队列
for (int i = 0; i < k; i++) {
myQueue.add(nums[i]);
}
res[num++] = myQueue.peek();
for (int i = k; i < nums.length; i++) {
//滑动窗口移除最前面的元素，移除是判断该元素是否放入队列
myQueue.poll(nums[i - k]);
//滑动窗口加入最后面的元素
myQueue.add(nums[i]);
//记录对应的最大值
res[num++] = myQueue.peek();
}
return res;
}
}
四、总结
该题利用了单调队列，需要自己定义入队出队规则
入队：保持队首元素始终最大，同时队内维护窗口的大小个元素，呈现递减
出队：判断当前元素是否入队，在队内，再随着窗口的滑动执行出队操作
到此这篇关于Java 滑动窗口最大值的实现的文章就介绍到这了,更多相关Java 滑动窗口最大值内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家！