mirror of
https://github.com/chefyuan/algorithm-base.git
synced 2025-08-04 15:01:35 +00:00
chefyuan
This commit is contained in:
98
animation-simulation/单调队列单调栈/剑指offer59队列的最大值.md
Normal file
98
animation-simulation/单调队列单调栈/剑指offer59队列的最大值.md
Normal file
@@ -0,0 +1,98 @@
|
||||
今天我们好好说说单调栈和单调队列。其实很容易理解,单调栈就是单调递增或单调递减的栈,栈内元素是有序的,单调队列同样也是。
|
||||
|
||||
下面我们通过几个题目由浅入深,一点一点挖透他们吧!
|
||||
|
||||
## 单调队列
|
||||
|
||||
### 剑指 Offer 59 - II. 队列的最大值
|
||||
|
||||
#### 题目描述
|
||||
|
||||
请定义一个队列并实现函数 max_value 得到队列里的最大值
|
||||
|
||||
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]
|
||||
|
||||
#### 题目解析:
|
||||
|
||||
我们先来拆解下上面的示例 1
|
||||
|
||||

|
||||
|
||||
其实我觉得这个题目的重点在理解题意上面,可能刚开始刷题的同学,对题意理解不够透彻,做起来没有那么得心应手,通过上面的图片我们简单了解了一下题意,那我们应该怎么做才能实现上述要求呢?
|
||||
|
||||
下面我们来说一下双端队列。我们之前说过的队列,遵守先进先出的规则,双端队列则可以从队头出队,也可以从队尾出队。我们先通过一个视频来简单了解下双端队列。
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||

|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
我们可以用双端队列做辅助队列,用辅助队列来保存当前队列的最大值。我们同时定义一个普通队列和一个双端单调队列。普通队列就正常执行入队,出队操作。max_value 操作则返回咱们的双端队列的队头即可。下面我们来看一下代码的具体执行过程吧。
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||

|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
我们来对视频进行解析
|
||||
|
||||
1.我们需要维护一个单调双端队列,上面的队列则执行正常操作,下面的队列队头元素则为上面队列的最大值
|
||||
|
||||
2.出队时,我们需要进行对比两个队列的队头元素是否相等,如果相等则同时出队,则出队后的双端队列的头部仍未上面队列中的最大值。
|
||||
|
||||
3.入队时,我们需要维持一个单调递减的双端队列,因为我们需要确保队头元素为最大值嘛。
|
||||
|
||||
```java
|
||||
class MaxQueue {
|
||||
//普通队列
|
||||
Queue<Integer> que;
|
||||
//双端队列
|
||||
Deque<Integer> deq;
|
||||
public MaxQueue() {
|
||||
que = new LinkedList<>();
|
||||
deq = new LinkedList<>();
|
||||
}
|
||||
//获取最大值值,返回我们双端队列的对头即可,因为我们双端队列是单调递减的嘛
|
||||
public int max_value() {
|
||||
return deq.isEmpty() ? -1 : deq.peekFirst();
|
||||
}
|
||||
//入队操作
|
||||
public void push_back(int value) {
|
||||
que.offer(value);
|
||||
//维护单调递减
|
||||
while (!deq.isEmpty() && value > deq.peekLast()){
|
||||
deq. pollLast();
|
||||
}
|
||||
deq.offerLast(value);
|
||||
|
||||
}
|
||||
//返回队头元素,此时有个细节,我们需要用equals
|
||||
//这里需要使用 equals() 代替 == 因为队列中存储的是 int 的包装类 Integer
|
||||
public int pop_front() {
|
||||
if(que.isEmpty()) return -1;
|
||||
if (que.peek().equals(deq.peekFirst())) {
|
||||
deq.pollFirst();
|
||||
}
|
||||
return que.poll();
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
```
|
||||
|
||||
###
|
Reference in New Issue
Block a user