描述 这是一篇针对初学者的题解。共用两种方法解决。从暴力算法一步步到最优算法。知识点:数组,队列难度:二星 题解 题目描述:给定一个数组num和一个窗口大小size,求每个窗口的最大值。 方法一:暴力方法 根据题目描述,我们很容易想到暴力方法。并且也很轻松的就可以写出来。如果数组的大小是n,窗口的大小是size,那么窗口的数量就是 n - size + 1.算法步骤如下: 枚举每个窗口的左边界 i 根据窗口的左边界i可以对应计算出右边界j 遍历窗口,计算出最大值 代码如下: class Solution {public:    vector<int> maxInWindows(const vector<int>& num, unsigned int size)    {        vector<int> ret;        if (num.size() == 0 || size < 1 || num.size() < size) return ret;        int n = num.size();        for (int i = 0; i + size - 1 < n; ++i) {            int j = i + size - 1;            int max_val = num[j];            for (int k = i; k < j; ++k) {                max_val = max(max_val, num[k]);            }            ret.push_back(max_val);        }        return ret;    }};时间复杂度:O(n*k), 其中n为数组大小,k为窗口大小空间复杂度:O(1),存结果必须要开的数组不算入额外空间 方法二:单调队列 方法一种存在很多大量重复计算,比如说,对于数组,假设我们当前遍历到下标i,对于下标i+1的元素(假设i和i+1都在同一个窗口),如果比arr[i]大,说明了什么?如果arr[i+1] 已经大于了 arr[i], 那么还要arr[i]有什么用.就有点“既生瑜何生亮”的感觉。如果arr[i+1] < arr[i]呢?显然arr[i]还是需要保留的。为什么呢?因为又可以arr[i] 对于下一个arr[i+1]所在的窗口来说,arr[i]已经失效了。 假设这里有那么一个容器可以保留上述操作。 遍历数组的每一个元素, 如果容器为空,则直接将当前元素加入到容器中。 如果容器不为空,则让当前元素和容器的最后一个元素比较,如果大于,则将容器的最后一个元素删除,然后继续讲当前元素和容器的最后一个元素比较 如果当前元素小于容器的最后一个元素,则直接将当前元素加入到容器的末尾 如果容器头部的元素已经不属于当前窗口的边界,则应该将头部元素删除 总结一下,首先容器中放的元素应该是单调递减的。然后还有删除容器头部元素和最后一个元素的操作。因此,这样的数据结构就是双端队列。c++中就是deque 如何判断队列中头部的元素是否过期呢?这里我们可以存数组的下标,根据下标的比较来判断。比如,当前遍历到下标为5的元素,窗口的大小为3, 显然显然下标为2的已经过期了。 代码如下: class Solution {public:    vector<int> maxInWindows(const vector<int>& num, unsigned int size)    {        vector<int> ret;        if (num.size() == 0 || size < 1 || num.size() < size) return ret;        int n = num.size();           deque<int> dq;           for (int i = 0; i < n; ++i) {               while (!dq.empty() && num[dq.back()] < num[i]) {                   dq.pop_back();               }               dq.push_back(i);               // 判断队列的头部的下标是否过期               if (dq.front() + size <= i) {                   dq.pop_front();            }            // 判断是否形成了窗口               if (i + 1 >= size) {                   ret.push_back(num[dq.front()]);               }           }           return ret;     }};时间复杂度:O(n), 其中n为数组大小空间复杂度:O(k),k为窗口的大小
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