滑动窗口 (双端队列实现)

滑动窗口: 使用双端队列实现,双端队列的作用是保证每次L边界右移时从队列头弹出的都是当前窗口的最大值. 队列中存储元素下标即可,因为对于数组结构有索引什么都可以搞定!

操作:

1. 给定一个限制为k的窗口大小 ,L,R分别代表窗口左右边界,L和R只能向右移动,当R触碰到数组长度极限时结束.                                                                                                                      
2. L和R初始为index 0,R先移动,当R - L == K 时说明此时的窗口已来到规定的窗口大小,那么之后L和R同步移动,L和R的每次同步移动都会导致当前窗口内最大值的变化                           
3. 为了能在L和R同步移动时知道此时窗口内的最大值,在开始遍历时,如果队列为空,直接放入队尾,如果不为空,比对要存入的值与队列尾部的值,如果队尾的值小于或者等于,那就一直弹出,直到遇到比要插入值大的停,然后插入                                                                                       
4. 当左边界L移动时,就会导致有一个元素被移出窗口,队列也应该有具体的变化.如果L当前的值与队列头比对,如果索引相同那就不操作,如果相同,就从队列头弹出(队列变化的目的就是为了保证当前窗口中的最大值位于队列头部)

        注: 本例实现的是一个固定大小的滑动窗口模型! 如果想实现大小不固定的滑动窗口可以实时改变L和R,即L和R的变化手工控制即可

/**
 * 完整的滑动窗口
 *      例如: {4, 3, 5, 4, 3, 3, 6, 7} 窗口中最大值:{5, 5, 4, 6, 7}
 *      例如: {14, 33, 15, 4, 23, 37, 6, 17} 窗口中最大值:{33, 33, 23, 37, 37, 37}
 */
public class FullSlideWindow {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {14, 33, 15, 4, 23, 37, 6, 17};
        slideWin(arr,0,0,3); // 数组,L,R为边界,3为窗口上限
    }

    public static void slideWin(int[] arr,int l,int r,int k){
        Deque deque = new LinkedList<>();
        while (r < arr.length){
            if((r - l) == k){
                if(l == 0 && !deque.isEmpty()){
                    System.out.print(arr[deque.peek()] + " ");
                }
                slideLimit(deque,arr,r);
                if(!deque.isEmpty()){
                    System.out.print(arr[deque.peek()] + " ");
                }
                l ++;
                if(!deque.isEmpty()){
                    if(l == deque.peekFirst()){
                        deque.pollFirst();
                    }
                }
            }else{
                slideLimit(deque,arr,r);
            }
            r ++;
        }
    }

    public static void slideLimit(Deque deque, int[] arr, int r){
        if (!deque.isEmpty()) {
            while (!deque.isEmpty()) {
                if(arr[deque.peekLast()] <= arr[r]){
                    deque.pollLast();
                }else{
                    deque.addLast(r);
                    break;
                }
            }
            if(deque.isEmpty()){
                deque.addLast(r);
            }
        }else{
            deque.addLast(r);
        }
    }
}

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