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AcWing 154. 滑动窗口    原题链接    简单

作者: 作者的头像   Tyouchie ,  2019-06-29 09:55:38 ,  所有人可见 ,  阅读 8676


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博客:https://www.cnblogs.com/Tyouchie/p/10706243.html

题目描述

给定一个大小为n≤1e6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。

窗口位置 最小值 最大值
[1 3 -1] -3 5 3 6 7 -1 3
1 [3 -1 -3] 5 3 6 7 -3 3
1 3 [-1 -3 5] 3 6 7 -3 5
1 3 -1 [-3 5 3] 6 7 -3 5
1 3 -1 -3 [5 3 6] 7 3 6
1 3 -1 -3 5 [3 6 7] 3 7
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

题解思路
其实这道题目每次做ST表的RMQ问题是过不去的,我们考虑用单调队列实现;
以样例为例;

我们用q来表示单调队列,p来表示其所对应的在原列表里的序号。

由于此时队中没有一个元素,我们直接令1进队。此时,q={1},p={1}。

现在3面临着抉择。下面基于这样一个思想:假如把3放进去,如果后面2个数都比它大,那么3在其有生之年就有可能成为最小的。此时,q={1,3},p={1,2}

下面出现了-1。队尾元素3比-1大,那么意味着只要-1进队,那么3在其有生之年必定成为不了最小值,原因很明显:因为当下面3被框起来,那么-1也一定被框起来,所以3永远不能当最小值。所以,3从队尾出队。同理,1从队尾出队。最后-1进队,此时q={-1},p={3}

出现-3,同上面分析,-1>-3,-1从队尾出队,-3从队尾进队。q={-3},p={4}。

出现5,因为5>-3,同第二条分析,5在有生之年还是有希望的,所以5进队。此时,q={-3,5},p={4,5}

出现3。3先与队尾的5比较,3<5,按照第3条的分析,5从队尾出队。3再与-3比较,同第二条分析,3进队。此时,q={-3,3},p={4,6}

出现6。6与3比较,因为3<6,所以3不必出队。由于3以前元素都<3,所以不必再比较,6进队。因为-3此时已经在滑动窗口之外,所以-3从队首出队。此时,q={3,6},p={6,7}

出现7。队尾元素6小于7,7进队。此时,q={3,6,7},p={6,7,8}。

那么,我们对单调队列的基本操作已经分析完毕。因为单调队列中元素大小单调递*(增/减/自定义比较),
因此,队首元素必定是最值。按题意输出即可。

C++ 代码

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
template<typename T>inline void read(T &x)
{
    x=0;T f=1,ch=getchar();
    while(!isdigit(ch))  {if(ch=='-')  f=-1;  ch=getchar();}
    while(isdigit(ch))  {x=x*10+ch-'0';  ch=getchar();}
    x*=f;
}
int head,tail,q[1000001],p[1000001],k,n,a[1000001];
inline void maxn()
{
    head=1;tail=0;
    for(int i=1;i<=n;i++)
    {
        while(head<=tail&&q[tail]<=a[i])
            --tail;//从队尾出队;
        q[++tail]=a[i];//入队;
        p[tail]=i;//记录在原序列位置;
        while(p[head]<=i-k)//长度不超过k;
            head++;
        if(i>=k) printf("%d ",q[head]);
    }
    putchar('\n');
}
inline void minn()
{
    head=1;tail=0;
    for(int i=1;i<=n;i++)
    {
        while(head<=tail&&q[tail]>=a[i])
            --tail;//只要队列里有元素,并且尾元素比待处理值大,即表示尾元素已经不可能成为最小值,所以出队。直到尾元素小于待处理值,满足"单调"。
        q[++tail]=a[i];
        p[tail]=i;
        while(p[head]<=i-k)
            head++;
        if(i>=k) printf("%d ",q[head]);//满足题意输出
    } 
    putchar('\n');
}
int main()
{
    read(n);read(k);
    for(int i=1;i<=n;i++)
        read(a[i]);
    minn();
    maxn();
    return 0;
}

10 评论


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Maioo   3个月前      1    踩      回复

这个讲得坠好!!!!


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阿拉霍洞开不开   11个月前         踩      回复

非常棒!感谢!终于懂了


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银色执事   2021-07-15 15:48         踩      回复

题解很好!!


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ww4445   2021-06-06 19:12         踩      回复

一个cin用个模板干嘛,执行那么多语句还要读入char再转回int。。。

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guluguluboy   2021-09-20 11:40         踩      回复

快速读入


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listorm   2021-03-30 17:26         踩      回复

输入都看不懂,这也是c++,,,


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Snow_raw   2021-02-18 16:52         踩      回复

题解写的很棒!!!


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奈克斯特   2021-01-27 21:58         踩      回复

赞赞 写的好清楚!


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梁凉   2021-01-24 17:25         踩      回复

我终于弄明白了!


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acwing_zzj   2021-01-19 15:43         踩      回复

你好,想问一下不是队列队头出队,队尾入队吗?这里队尾出队是不是有什么影响和不同?谢谢


你确定删除吗?
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