剑指Offer-64.滑动窗口的最大值(C++/Java)

题目：

给定一个数组和滑动窗口的大小，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]}。

分析：

维护一个双端队列，用来存储滑动窗口中可能出现的最大值，当新的元素比队尾元素大时，将队尾元素移除，直到队列为空，或新元素不大于队尾元素，将新元素加入到队尾，这样做的原因是当前的最大元素可能会由于滑动窗口的改变而失效，新的元素依旧有机会成为窗口内的最大元素。

以数组{2,3,4,2,6,2,5,1}为例。

num	deque	result
2	[0]->{2}
3	[1]->{3}
4	[2]->{4}	4
2	[2, 3]->{4,2}	4
6	[4]->{6}	6
2	[4, 5]->{6,2}	6
5	[4, 6]->{6,5}	6
1	[6, 7]->{5,1}	5

遍历到新的元素时，队首元素就是当前滑动窗口元素的最大值，只不过需要当索引大于等于size-1时才向结果集中添加元素。

程序：

C++

class Solution {
public:
    vector<int> maxInWindows(const vector<int>& num, unsigned int size)
    {
        vector<int> res;
        deque<int> deq;
        for(int i = 0; i < num.size(); ++i){
            while(!deq.empty() && num[deq.back()] < num[i])
                deq.pop_back();
            deq.push_back(i);
            if(deq.front() == i-size)
                deq.pop_front();
            if(i >=  size-1)
                res.push_back(num[deq.front()]);
        }
        return res;
    }
};

Java

import java.util.*;
public class Solution {
    public ArrayList<Integer> maxInWindows(int [] num, int size)
    {
        if(num == null || size < 1)
            return res;
        for(int i = 0; i < num.length; ++i) {
            while(!deque.isEmpty() && num[deque.getLast()] < num[i])
                deque.removeLast();
            deque.add(i);
            if(deque.getFirst() == i - size)
                deque.removeFirst();
            if(i >= size - 1)
                res.add(num[deque.getFirst()]);
        }
        return res;
    }
    private ArrayList<Integer> res = new ArrayList<>();
    private Deque<Integer> deque = new LinkedList<>();
}