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239. Sliding Window Maximum

  • 在一個整數陣列中，找到每個滑動視窗中的最大值。函式接收兩個參數：一個是整數陣列 nums，另一個是滑動視窗的大小 k。
  • 初始化一個 deque q，用來儲存滑動視窗中有潛力成為最大值的元素的 index。

deque

class Solution {
public:
    vector<int> maxSlidingWindow(vector<int>& nums, int k)
    {
        int n = nums.size();
        vector<int> res;
        deque<int> q;

        for (int i = 0; i < n; ++i)
        {
            // 因為滑動視窗會向前移動
            // 當 q.front() 的元素離開視窗的時候
            // 1 [3  -1  -3]
            // ^          ^
            //   <- k ->  i
            if (!q.empty() && q.front() + k == i)
            {
                q.pop_front();
            }

            // 當發現 deque 尾端的元素比目前的 nums[i] 小的時候
            // pop 掉，因為不可能成為最大值
            // 所以 deque 裡面會存有潛力成為最大值數字的 index
            while (!q.empty() && nums[q.back()] < nums[i])
            {
                q.pop_back();
            }

            // 將 index push 到 queue
            q.push_back(i);

            // 當發現 i + 1 >= k 的時候
            // 代表滑動視窗的大小 k 已經形成
            // 則將最大值 nums[q.front()] 推到 res
            if (i + 1 >= k)
            {
                res.push_back(nums[q.front()]);
            }
        }
        return res;
    }
};
  • T: O(n)O(n)
  • S: O(k)O(k)

priority queue

class Solution {
public:
    vector<int> maxSlidingWindow(vector<int>& nums, int k)
    {
        vector<int> res;

        // 預設由大排到小
        priority_queue<pair<int, int>> q;

        for (int i = 0; i < nums.size(); ++i)
        {
            while (!q.empty() && q.top().second <= i - k)
            {
                q.pop();
            }

            // {存數字, 存 index}
            q.push({nums[i], i});

            // 如果滑動視窗形成
            // 將最大值 push 到 res
            if (i >= k - 1)
            {
                res.push_back(q.top().first);
            }
        }
        return res;
    }
};
  • T: O(n)O(n)
  • S: O(k)O(k)