滑动窗口
来源:互联网 发布:阳煤集团知乎 编辑:程序博客网 时间:2024/06/06 02:29
有一个整型数组 arr 和一个大小为 w 的窗口从数组的最左边滑到最右边,窗口每次向右边滑一个位置。 返回一个长度为n-w+1的数组res,res[i]表示每一种窗口状态下的最大值。 以数组为[4,3,5,4,3,3,6,7],w=3为例。因为第一个窗口[4,3,5]的最大值为5,第二个窗口[3,5,4]的最大值为5,第三个窗口[5,4,3]的最大值为5。第四个窗口[4,3,3]的最大值为4。第五个窗口[3,3,6]的最大值为6。第六个窗口[3,6,7]的最大值为7。所以最终返回[5,5,5,4,6,7]。
给定整形数组arr及它的大小n,同时给定w,请返回res数组。保证w小于等于n,同时保证数组大小小于等于500。
思路:比较合适的方式是采用双端队列来充当这个滑动窗口的作用。如果采用普通的解法,我们需要每次向滑动窗口加数据后,去搜索选择最大的值,这样的时间复杂度为O(N*W),如果采取双端队列,可以达到时间复杂度为O(N)。采用双端队列是因为要对队头和队尾进行更新:
1.如果queue为空,则当前索引直接进入队列。
2.如果queue的末尾的值j对应的数arr[j]>arr[i],则也将i放进队尾。
3.如果上述都不成立,则说明此时队尾的j对应的arr[j]<=arr[i],则需要弹出j,因此弹出队尾元素,然后重复上述过程。
队列的出规则:
如果当前队首(即表示着窗口期内的最大值)j,已经等于i-w,则说明该窗口的第一个元素已经过期脱离窗口了,应该出队列,则队首元素出队列。
最大值:满足窗口期成立,也就是当i已经等于或超过窗口值时,队列的首元素对应arr[j]是当前窗口期的最大值,可以根据该值找到arr[j]并放入最大值数组中。
class SlideWindow {public: vector<int> slide(vector<int> arr, int n, int w) { deque <int> que; vector<int> result; int j=0; for(int i=0;i<n;i++){ if (que.empty()||arr[que.back()]>arr[i] ){//队列为空或队列的尾部元素对应值大于当前值 que.push_back(i); }else{ //弹出队尾元素重复上述过程,实际目的是为当前元素找到它正确顺序的窗口内的位置 while(!que.empty()&&arr[que.back()]<arr[i]){ que.pop_back(); } que.push_back(i); } if(i>=w-1){ while(que.front()==i-w)//判断是否窗口首位置过期 que.pop_front(); result.push_back(arr[que.front()]); //放入结果数组 } } return result; }};
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