滑动窗口的最大值（java版）

【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]}。

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【解题思路1】暴力法
//1. 遍历求出每个滑动窗口
//2. 在每个滑动窗口中求出最大值，记录下来。
//3. 注意边界情况的处理，如：输入的数组为null，或者为空；滑动窗口的大小为零，或者大于数组长度等。

import java.util.ArrayList;public class Solution {    public ArrayList<Integer> maxInWindows(int [] num, int size)    {        ArrayList<Integer> arr = new ArrayList<Integer>();        if(num==null || num.length==0 || size==0){            return arr;        }        int len=num.length, inx=0, end=len-1;        if(size>len){            return arr;        }else if(size==len){            arr.add(maxNum(num, 0, len-1));        }else{            for(int i=0; i<len; i++){                inx = i;                end = inx+size-1;                if(end >= len){                    break;                }else{                    arr.add(maxNum(num, inx, end));                }            }        }        return arr;    }    //求几个值中的最大值    public int maxNum(int[] num, int inx, int end){        int max = num[inx];        for(int i=inx; i<=end; i++){            if(num[i]>max){                max = num[i];            }        }        return max;    }}

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【解题思路2】
//1. 滑动窗口应当是队列，但为了得到滑动窗口的最大值，队列序可以从两端删除元素，因此使用双端队列。
//2. 对新来的元素k，将其与双端队列中的元素相比较, 前面比k小的，直接移出队列（因为不再可能成为后面滑动窗口的最大值了!
//3. 前面比k大的X，比较两者下标，判断X是否已不在窗口之内，不在了，直接移出队列。队列的第一个元素是当前滑动窗口中的最大值

【实现一】

public ArrayList<Integer> maxInWindows(int [] num, int size)    {        ArrayList<Integer> ret = new ArrayList<>();        if (num == null) {            return ret;        }        if (num.length < size || size < 1) {            return ret;        }        LinkedList<Integer> indexDeque = new LinkedList<>();        for (int i = 0; i < size - 1; i++) {            while (!indexDeque.isEmpty() && num[i] > num[indexDeque.getLast()]) {                indexDeque.removeLast();            }            indexDeque.addLast(i);        }        for (int i = size - 1; i < num.length; i++) {            while (!indexDeque.isEmpty() && num[i] > num[indexDeque.getLast()]) {                indexDeque.removeLast();            }            indexDeque.addLast(i);            if (i - indexDeque.getFirst() + 1 > size) {                indexDeque.removeFirst();            }            ret.add(num[indexDeque.getFirst()]);        }        return ret;    }

【实现二】

public ArrayList<Integer> maxInWindows(int [] num, int size)    {        ArrayList<Integer> res = new ArrayList<>();        if(size == 0) return res;        int begin;          ArrayDeque<Integer> q = new ArrayDeque<>();        for(int i = 0; i < num.length; i++){            begin = i - size + 1;            if(q.isEmpty())                q.add(i);            else if(begin > q.peekFirst())                q.pollFirst();                     while((!q.isEmpty()) && num[q.peekLast()] <= num[i])                q.pollLast();            q.add(i);               if(begin >= 0)                res.add(num[q.peekFirst()]);        }        return res;    }