剑指offer第64题“滑动窗口的最大值”

倒数3

Posted by Cfeng on April 6, 2019

滑动窗口的最大值

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]}。 ***

思路

稍微优化了一点的暴力 可以扫描每一个滑动窗口的所有数字并找出其中的最大值。如果滑动窗口的大小为k,需要O(k)时间才能找出滑动窗口里的最大值。对于长度为n的输入数组,这个算法总的时间复杂度是O(nk) 优化之后就是,存储前一个窗口最大值的下标和值,然后移动一格就是新增一个数,与最大值比较。如果最大值已不在窗口内,则重新找最大值,还在就与新值比较。 从上一题想到了最大堆,本题也能用最大堆来做。 可以使用一个最大堆来保存size个数字,每次插入数字时只需要O(lgsize)的时间,从堆中取最大值只需要O(1)的时间。 随着窗口由左向右滑动,因此堆中有些数字会失效(因为它们不再包含在窗口中)

Java实现

import java.util.ArrayList;
public class Solution {
    public ArrayList<Integer> maxInWindows(int [] num, int size)
    {
        ArrayList<Integer> list = new ArrayList<Integer>();
        if(num==null||size<=0||size>num.length){
            return list;
        }
        int maxx=-1;
        int index=-1;
        for(int i=0;i<size;i++){
            if(maxx<=num[i]){
                maxx=num[i];
                index=i;
            }
        }
        list.add(maxx);
        for(int i=size;i<num.length;i++){
            int a=index;
            if(i>a+size-1){
                maxx=-1;
                for(int j=a+1;j<=i;j++){
                    if(maxx<=num[j]){
                        maxx=num[j];
                        index=j;
                    }
                }
            }
            else if(maxx<=num[i]){
                maxx=num[i];
                index=i;
            }
            list.add(maxx);
        }
        return list;
    }
}