JZ59 滑动窗口的最大值，三种解法【较难】

描述

给定一个长度为 n 的数组 num 和滑动窗口的大小 size ，找出所有滑动窗口里数值的最大值。

例如，如果输入数组{2,3,4,2,6,2,5,1}及滑动窗口的大小3，那么一共存在6个滑动窗口，他们的最大值分别为{4,4,6,6,6,5}；针对数组{2,3,4,2,6,2,5,1}的滑动窗口有以下6个： {[2,3,4],2,6,2,5,1}， {2,[3,4,2],6,2,5,1}， {2,3,[4,2,6],2,5,1}， {2,3,4,[2,6,2],5,1}， {2,3,4,2,[6,2,5],1}， {2,3,4,2,6,[2,5,1]}。

窗口大于数组长度或窗口长度为0的时候，返回空。

数据范围： 1≤n≤10000，0≤size≤10000，数组中每个元素的值满足 ∣val∣≤10000

要求：空间复杂度 O(n)，时间复杂度 O(n)

示例1

输入：[2,3,4,2,6,2,5,1],3

返回值：[4,4,6,6,6,5]

示例2

输入：[9,10,9,-7,-3,8,2,-6],5

返回值：[10,10,9,8]

示例3

输入：[1,2,3,4],5

返回值：[]

解法1：不使用队列与双指针

首先返回不符条件的值

创建一个list用于保存窗口最大值

使用双重for循环，利用Math函数判断每个窗口最大值并保存到list中

最后返回

import java.util.*;
public class Solution {public ArrayList<Integer> maxInWindows(int [] num, int size) {if(num.length == 0 ||num.length < size || size == 0){return new ArrayList<Integer>();}ArrayList list = new ArrayList<Integer>();int max = -1;for(int i = 0; i < num.length; i++){max = num[i];for(int j = 1; j < size; j++){if((j+i)<num.length)max = Math.max(max,num[j+i]);}if(i<num.length-size+1)list.add(max);}return list;}
}

解法2：使用双指针

import java.util.*;
public class Solution {public ArrayList<Integer> maxInWindows(int [] num, int size) {ArrayList<Integer> list = new ArrayList<>();if(size <= 0|| size > num.length)return list;int left = 0;int right = size - 1;while(right<num.length){list.add(getMax(num,left,right));left++;right++;}return list;}public int getMax(int[] num,int left,int right){if(num.length==0 || left<0 || right>num.length)return -1;int max = Integer.MIN_VALUE;for(int i = left;i <= right;i++){max = max > num[i] ? max : num[i];}return max;}
}

解法3：使用队列

import java.util.*;
public class Solution {public ArrayList<Integer> maxInWindows(int [] num, int size) {ArrayList<Integer> list=new ArrayList<>();if(num==null||num.length==0|| num.length<size||size==0){return list;}ArrayDeque<Integer>deque=new ArrayDeque<>();for (int i=0;i<size;i++){while (!deque.isEmpty()&&num[i]>=num[deque.peekLast()]){deque.pollLast();}deque.addLast(i);}for (int i=size;i<num.length;i++){list.add(num[deque.peekFirst()]);while (!deque.isEmpty()&&num[i]>=num[deque.peekLast()]){deque.pollLast();}if (!deque.isEmpty()&&i- deque.peekFirst()>=size){deque.pollFirst();}deque.addLast(i);}list.add(num[deque.peekFirst()]);return list;}
}