剑指Offer 面试题59 - I. 滑动窗口的最大值（Java代码）

https://leetcode-cn.com/problems/hua-dong-chuang-kou-de-zui-da-zhi-lcof/

题目描述

给定一个数组 nums 和滑动窗口的大小 k，请找出所有滑动窗口里的最大值。

输入输出样例

输入: nums = [1,3,-1,-3,5,3,6,7], 和 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

题解

这道题的难点是如何动态维护一个 k个元素窗口的最大值。

由于需要从窗口头部删除元素和从尾部添加元素，因此考虑到使用双端队列。

比较重要的一个思考点： 一旦出现一个比之前元素大的数字，那么小的那个数字就会被去除，因为它不可能成为当前窗口的最大值了。

class Solution {
    // 细节很多
    public int[] maxSlidingWindow(int[] nums, int k) {
        if(nums.length == 0 || k == 0) return new int[0];
        // int r = 0, l = 1 - k;
        int[] res = new int[nums.length - k + 1];
        int index = 0;
        // 使用双端队列
        Deque<Integer> deque = new LinkedList<Integer>();
        for(int r=0, l=1-k; r<nums.length; l++,r++){
            // 将窗口左边的元素删除
            if(l > 0 && deque.peekFirst() == nums[l-1]) deque.removeFirst();
            // 维持双端队列是递减的
            while(!deque.isEmpty() && deque.peekLast() < nums[r]) deque.removeLast();
            // 添加进队列
            deque.addLast(nums[r]);
            // 如果满足k窗口大小了
            if(l >= 0){
                res[index++] = deque.peekFirst();
            }
        }

        return res;
    }
}

比较快的解法

class Solution {
       public int[] maxSlidingWindow(int[] nums, int k) {
        int len = nums.length;
        if (len == 0){
            return new int[0];
        }
        //定义结果数组
        int[] res = new int[len - k + 1];
        //maxInd记录每次最大值的下标，max记录最大值
        int maxInd = -1, max = Integer.MIN_VALUE;

        for (int i = 0; i < len - k + 1; i++) {
            //判断最大值下标是否在滑动窗口的范围内
            if (maxInd >= i){
                //存在就只需要比较最后面的值是否大于上一个窗口最大值
                if (nums[i + k - 1] > max){
                    max = nums[i + k - 1];
                    //更新最大值下标
                    maxInd = i + k - 1;
                }
            }
            //如果不在就重新寻找当前窗口最大值
            else {
                max = nums[i];
                for (int j = i; j < i + k; j++) {
                    if (max < nums[j]) {
                        max = nums[j];
                        maxInd = j;
                    }
                }
            }
            res[i] = max;
        }
        return res;
    }
}