题目描述
给定一个数组 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 k 内的数字。滑动窗口每次只向右移动一位。
返回滑动窗口最大值。
相关话题: 堆、Sliding Window 难度: 困难
示例
注意:
你可以假设 k 总是有效的,1 ≤ k ≤ 输入数组的大小,且输入数组不为空。
进阶:
你能在线性时间复杂度内解决此题吗?
直观思路:
- 首先,最直观的思路是遍历数组,每
k
个数,遍历k
个数找到最大值,然后添加到结果数组中。时间复杂度
滑动窗口:
为了满足题目要求的线性时间复杂度,我们通过利用双向链表设计一种遍历规则。
- 首先定义一个双向链表(
滑动窗口记录数组的下标
),模拟滑动窗口,窗口内的元素从左到右的大小关系为大->小
,数据会从窗口的右边进入 - 当一个元素来临,如果该元素大于或等于滑动窗口的最右元素,则将最右元素弹出,依次直到
最右元素大于该元素
或滑动窗口为空
,然后将该元素压入滑动窗口 - 然后,检查最左边元素是否符合要求(
是否过期
),如果过期,则将其弹出 - 将当前窗口(
已形成窗口
)的最左元素(最大元素
)添加到结果数组中
例子
假设给定数组,nums = [1,3,-1,-3,-5,3,6,7], 和 k = 3
-
遍历数组,
如上图,1
来临,此时滑动窗口为空,直接压入;3
来临,此时滑动窗口最右端为0
(对应的值为1),显然3 > 1
,那么将滑动窗口最右端元素弹出,将3
对应的下标1
压入;-3
来临,-3 < -1
,直接压入滑动窗口。
- 当
当前元素下标 - 滑动窗口最左元素 == k
,也就是最左元素过期了,它并不属于当前窗口的元素,则需要把它清除掉,例如-5
来临后,将它压入到滑动窗口,此时3
显然不属于蓝色窗口内的元素
,所以需要将其清除。 - 当开始形成窗口,也就是遍历到数组下标
2
,遍历了k
个元素,则开始每遍历一个元素,记录窗口的最大值(最左元素
)
class Solution {
public int[] maxSlidingWindow(int[] nums, int k) {
if(nums.length == 0) return nums;
LinkedList window = new LinkedList();
int[] res = new int[nums.length - k + 1];
int index = 0;
for(int i = 0;i < nums.length;i++){
//弹出不符合规则的元素
while(!window.isEmpty() &&
nums[i] >= nums[window.peekLast()]){
window.pollLast();
}
window.addLast(i);
//清除过期元素
if(i - window.peekFirst() == k){
window.pollFirst();
}
if(i >= k - 1){
res[index++] = nums[window.peekFirst()];
}
}
return res;
}
}