滑动窗口

题目描述

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。

您只能在窗口中看到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。

您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

C ++ 代码1----数组模拟单调队列

#include <iostream>

using namespace std;

const int N = 1000010;

//q[N]为模拟队列,存储的是数组a[N]中元素的下标,  hh指向队头, tt指向队尾 
int q[N], a[N], hh, tt = -1;

int main(){
    ios::sync_with_stdio(false);
    cin.tie(0);

    int n, k;
    cin >> n >> k;

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

    //获取滑窗内的最小值
    for(int i = 0; i < n; i ++){
        if(hh <= tt && (i - k + 1 > q[hh]))    hh ++;//当滑窗元素满的时候删除队头元素
        while(hh <= tt && a[q[tt]] >= a[i]) tt --;//当队尾元素>=当前元素时，被删除,此时队列为单调递增队列
        q[++ tt] = i;//将当前元素下标加到队列中
        if(i - k + 1 >= 0) cout << a[q[hh]] << ' ';//输出滑窗中的最小元素，即队头元素，i - (k  - 1)为窗口内首元素的下标
    }

    cout << endl;
    hh  = 0, tt = -1;

    //获取滑窗内的最大值
    for(int i = 0; i < n; i ++){
        if(hh <= tt &&(i - k + 1 > q[hh])) hh ++;//当滑窗元素满的时候删除队头元素
        while(hh <= tt && a[q[tt]] <= a[i]) tt --;//当队尾元素<=当前元素时，被删除,此时队列为单调递减队列
        q[++ tt] = i;//将当前元素下标加到队列中
        if(i - k + 1 >= 0) cout << a[q[hh]] << ' ';//输出滑窗中的最小元素，即队头元素
    }

    return 0;
}

C ++ 代码2----STL模拟单调队列

#include <iostream>
#include <deque>

using namespace std;

const int N = 1000010;

int a[N];

int main(){
    ios::sync_with_stdio(false);
    cin.tie(0);

    deque <int> q;
    int n, k;
    cin >> n >> k;

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

    for(int i = 0; i < n; i ++){
        if(!q.empty() && (i - k + 1 > q.front())) q.pop_front();//当滑窗元素满的时候删除队头元素
        while(!q.empty() && q.back() >= a[i]) q.pop_back();//当队尾元素>=当前元素时，被删除,此时队列为单调递增队列
        q.push_back(i);//将当前元素下标加到队列中
        if(i - k + 1 >= 0) cout << a[q.front()] <<' ';//输出滑窗中的最小元素，即队头元素，i - (k  - 1)为窗口内首元素的下标
    }

    cout << endl;
    q.clear();//清空队列

    for(int i = 0; i < n; i ++){
        if(!q.empty() && (i - k + 1 > q.front())) q.pop_front();//当滑窗元素满的时候删除队头元素
        while(!q.empty() && q.back() <= a[i]) q.pop_back();//当队尾元素<=当前元素时，被删除,此时队列为单调递增队列
        q.push_back(i);//将当前元素下标加到队列中
        if(i - k + 1 >= 0) cout << a[q.front()] <<' ';//输出滑窗中的最大元素，即队头元素
    }

    return 0;
}