LeetcodeMedium-【面试题59 - II. 队列的最大值】

请定义一个队列并实现函数 max_value 得到队列里的最大值，要求函数max_value、push_back 和 pop_front 的均摊时间复杂度都是O(1)。
若队列为空，pop_front 和 max_value 需要返回 -1

示例 1：
输入:
[“MaxQueue”,“push_back”,“push_back”,“max_value”,“pop_front”,“max_value”]
[[],[1],[2],[],[],[]]
输出: [null,null,null,2,1,2]

示例 2：
输入:
[“MaxQueue”,“pop_front”,“max_value”]
[[],[],[]]
输出: [null,-1,-1]

限制：
1 <= push_back,pop_front,max_value的总操作数 <= 10000
1 <= value <= 10^5

来源：力扣（LeetCode）
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思路1：辅助队列

这里个题目好像做过一个类似的，而且跟昨天做的那个LeetCodeEasy-【面试题59 - I. 滑动窗口的最大值】里面使用的队列类型。此题可以使用一个单调的非严格递减队列，保证最大值在队列前面，然后每次加入新元素时，如果小于前一个元素则直接加入尾部，否则弹出前面的元素一直到保证递减为止再加入该新元素。然后队列取最大值即为取辅助队列的第一个元素，弹出时，则只需要判断是否和辅助队列中的元素相等，若相等则同时弹出两个队列的首元素，否则无需弹出辅助队列的元素。

class MaxQueue:

    def __init__(self):
        self.queue = []
        self.help = [] # 辅助单调队列，非严格递减

    def max_value(self) -> int:
        if self.help != []:
            return self.help[0]
        else:
            return -1

    def push_back(self, value: int) -> None:
        self.queue.append(value)
        while self.help != [] and value > self.help[-1]:
            self.help.pop()
        self.help.append(value)

    def pop_front(self) -> int:
        if self.queue == []:
            return -1
        v = self.queue[0]
        if self.help[0] == v:
            self.help.pop(0)
        self.queue.pop(0)
        return v

# Your MaxQueue object will be instantiated and called as such:
# obj = MaxQueue()
# param_1 = obj.max_value()
# obj.push_back(value)
# param_3 = obj.pop_front()

用了自带的队列实现

import queue
class MaxQueue:

    def __init__(self):
        self.queue = queue.Queue()
        self.help = queue.deque() # 辅助单调队列，非严格递减

    def max_value(self) -> int:
        if self.help:
            return self.help[0]
        else:
            return -1

    def push_back(self, value: int) -> None:
        self.queue.put(value)
        while self.help and value > self.help[-1]:
            self.help.pop()
        self.help.append(value)

    def pop_front(self) -> int:
        if self.queue.empty():
            return -1
        v = self.queue.get()
        if self.help[0] == v:
            self.help.popleft()
        return v

# Your MaxQueue object will be instantiated and called as such:
# obj = MaxQueue()
# param_1 = obj.max_value()
# obj.push_back(value)
# param_3 = obj.pop_front()