【队列 &栈】LeetCode 239. 滑动窗口最大值

【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 。

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

示例 2：

输入：nums = [1], k = 1
输出：[1]

【题解】

题解1：

• 思路

        暴力破解,超时

• 复杂度

         时间复杂度：O(n2)，空间复杂度：O(n)

• 代码

class Solution:
    def maxSlidingWindow(self, nums: List[int], k: int) -> List[int]:
        ret = []
        for i in range(len(nums)-k+1):
            if i==0: and nums[i-1] == ret[-1]:
                ret.append(max(nums[i:i+k]))
            else:
                ret.append(max(ret[-1], nums[i+k-1]))
        return ret

题解2：

• 思路

        单调栈：保持单调递增，每次窗口移动有一个新元素进栈和一个元素出栈，当新的元素进栈，要删除栈顶比它小的，出栈要删除栈底等于出栈的元素。先处理第一个窗口的单调栈初始状态，然后遍历

• 复杂度

         时间复杂度：O(n)，空间复杂度：O(n)

• 代码

  class Solution:
      def maxSlidingWindow(self, nums: List[int], k: int) -> List[int]:
          deque = collections.deque()
          for i in range(k):
              while deque and deque[-1] < nums[i]:
                  deque.pop()
              deque.append(nums[i])
  
          res = [deque[0]]
  
          for i in range(k, len(nums)):
              if deque[0] == nums[i-k]:
                  deque.popleft()
              while deque and deque[-1] < nums[i]:
                  deque.pop()
              
              deque.append(nums[i])
              res.append(deque[0])
          return res