单调队列(滑动窗口 )

给定一个大小为 n≤106的数组。有一个大小为 k的滑动窗口,它从数组的最左边移动到最右边。你只能在窗口中看到 k个数字。每次滑动窗口向右移动一个位置。以下是一个例子:该数组为 [1 3 -1 -3 5 3 6 7],k为 3。

窗口位置 最小值 最大值
[1 3 -1] -3 5 3 6 7 -1 3
1 [3 -1 -3] 5 3 6 7 -3 3
1 3 [-1 -3 5] 3 6 7 -3 5
1 3 -1 [-3 5 3] 6 7 -3 5
1 3 -1 -3 [5 3 6] 7 3 6
1 3 -1 -3 5 [3 6 7] 3 7

你的任务是确定滑动窗口位于每个位置时,窗口中的最大值和最小值。

输入格式

输入包含两行。第一行包含两个整数 n和 k,分别代表数组长度和滑动窗口的长度。第二行有 n个整数,代表数组的具体数值。同行数据之间用空格隔开。

输出格式

输出包含两个。

第一行输出,从左至右,每个位置滑动窗口中的最小值。

第二行输出,从左至右,每个位置滑动窗口中的最大值。

输入样例:

8 3
1 3 -1 -3 5 3 6 7

输出样例:

-1 -3 -3 -3 3 3
3 3 5 5 6 7

 思路:

        不用单调队列的话,要用一个队列保存当前这k个数,每次遍历这个队列。时间复杂度O(nk)。

        在队列中如果前一个数比后一个大,那么前一个数就不会被当成这一段里面的最小值输出了,可以删掉,当我们对整体进行这个操作的时候,操作后的顺序就具有了单调性。

        好处是现在可以用O(1)的时间复杂度从队头队尾取最大最小元素。

AC代码:

#include
using namespace std;
const int N = 1000010;
int a[N], q[N];

int main() {
	int n, k;
	cin >> n >> k;

	for (int i = 0; i < n; i++) cin >> a[i];

	int hh = 0, tt = -1;
	for (int i = 0; i < n; i++) {
		if (hh <= tt && q[hh] < i - k + 1)hh++;

		while (hh <= tt && a[q[tt]] >= a[i])tt--;
		q[++tt] = i;

		if (i >= k - 1)cout << a[q[hh]] <<" " ;
	}
	cout << endl;
	hh = 0, tt = -1;
	for (int i = 0; i < n; i++) {
		if (hh <= tt && q[hh] < i - k + 1)hh++;

		while (hh <= tt && a[q[tt]] <= a[i])tt--;
		q[++tt] = i;

		if (i >= k - 1)cout << a[q[hh]] <<" " ;
	}
	cout << endl;
	return 0;
}

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