使用双端队列可在O(n)时间解决滑动窗口最大值问题:遍历数组,维护存储下标的deque,确保队首为当前窗口最大值下标,通过弹出过期和较小值元素保持单调性,窗口形成后记录结果。

在C++中实现滑动窗口最大值,最高效的方法是使用双端队列(deque)来维护窗口内可能成为最大值的元素索引。这种方法可以在O(n)时间复杂度内解决该问题,避免对每个窗口都进行重复遍历。
使用双端队列实现滑动窗口最大值
核心思想是:用一个deque保存当前窗口中元素的下标,且保证队首始终是当前窗口最大值的下标。为了维持这一性质,需要按以下规则操作:
遍历数组时,如果队列非空且队首元素已滑出窗口范围(即下标小于 i – k + 1),将其从队首弹出在将当前元素下标加入队列前,从队尾开始删除所有对应值小于等于当前元素值的下标,因为这些元素不可能再成为后续窗口的最大值将当前下标加入队尾当遍历到第k个元素及之后时,队首就是当前窗口最大值,记录结果
// 示例代码
include
include
using namespace std;
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vector maxSlidingWindow(vector& nums, int k) {deque dq;vector result;
for (int i = 0; i < nums.size(); ++i) { // 移除超出窗口范围的索引 if (!dq.empty() && dq.front() <= i - k) dq.pop_front(); // 从队尾移除小于等于当前值的元素索引 while (!dq.empty() && nums[dq.back()] = k - 1) result.push_back(nums[dq.front()]);}return result;
}
算法关键点说明
双端队列中存储的是下标而非数值,这样可以同时判断位置和取值。队列中的元素按对应数值单调递减排列,因此称为“单调队列”结构。这种设计确保了每次获取最大值的操作都是O(1)。
时间复杂度为O(n),每个元素最多入队和出队一次;空间复杂度为O(k),队列中最多保留k个元素。
边界情况处理
需要注意输入数组为空或k为0的情况,在函数开始处添加判空逻辑更健壮:
if (nums.empty() || k == 0) return {};
基本上就这些。使用deque实现的滑动窗口最大值方法高效且易于理解,适合在实际编程中直接应用。
以上就是c++++中如何实现滑动窗口最大值_c++滑动窗口最大值实现方法的详细内容,更多请关注创想鸟其它相关文章!
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