编码问题记录

  1. 你的代码问题在于:每次拼接字符串时都创建了新对象:
1
new_str = new_str + c;  // ← 每次都创建新字符串,效率极低!

这会导致大量的内存分配和拷贝操作。应该使用 push_back() 或 += 操作符:

LeetCode笔记

1. 队列与栈

1.1 LeetCode：239. 滑动窗口最大值

1
2
3
4
5
题目描述

给你一个整数数组 `nums`，有一个大小为 `k` 的滑动窗口从数组的最左侧移动到数组的最右侧。你只可以看到在滑动窗口内的 `k` 个数字。滑动窗口每次只向右移动一位。

返回 **滑动窗口中的最大值**。

示例:

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
示例 1：
输入：nums = [1,3,-1,-3,5,3,6,7], k = 3
输出：[3,3,5,5,6,7] 
解释：
滑动窗口的位置                最大值

---------------               -----

[1  3  -1] -3  5  3  6  7       3
 1 [3  -1  -3] 5  3  6  7       3
 1  3 [-1  -3  5] 3  6  7       5
 1  3  -1 [-3  5  3] 6  7       5
 1  3  -1  -3 [5  3  6] 7       6
 1  3  -1  -3  5 [3  6  7]      7
1
2
3
示例 2：
输入：nums = [1], k = 1
输出：[1]

提示:

  • $1 \le \text{nums.length} \le 10^5$
  • $-10^4 \le \text{nums}[i] \le 10^4$
  • $1 \le k \le \text{nums.length}$

```markdown

  1. 单调队列： 持续维护队列里面的元素单调递增或单调递减的队列

    如何维护单调递减队列？

    原则：新元素入队前，清除队尾所有比它小的元素。

    • 目的：确保队列头部始终是当前窗口的最大值。
    • 理由：若新元素 x 大于队尾元素 y)，则 y) 在 x 离开窗口前永无出头之日（既小又老），故可直接删除 y)。

    演示范例 (vec = {1, 3, 1, -1, 2})： 注意，队列在这样的维护下是保持递减的

    | 操作 | 动作描述 | 队列状态 (队首 -> 队尾) | 当前最大值 |
    | :————- | :———————————————————————- | :——————————— | :————- |
    | push(1) | 队空，直接入队 | [1] | 1 |
    | push(3) | 3 > 1，弹出 1，入队 3 | [3] | 3 |
    | push(1) | 1 < 3，直接入队 | [3, 1] | 3 |
    | push(-1) | -1 < 1，直接入队 | [3, 1, -1] | 3 |
    | push(2) | 2 > -1 弹出 -1，2 > 1 弹出 1，2 < 3 入队2 | [3, 2] | 3 |

    这里是没有考虑过滑动窗口大小的，如果滑动窗口划走的元素是队列的头元素，则需要把头元素移除
原来我们本来就不需要维护当前位置之前，且比当前元素更小的元素，因为在当前元素被替换掉之前，那个更小的元素就已经被干掉了 
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
class monotonic_queue // 单调队列
{
    public:
    void push(const int& x)
    {   
        // 如果此时存入的元素比当前队列里末尾的元素大，则需要确保队列的元素递减，需要把小于当前元素的元素全部移除
        while(!queue.empty() && queue.back() < x)
        {
            queue.pop_back(); // 将队尾值小于x的元素弹出
        }
        queue.push_back(x);
    } 
    void pop(const int &value) //  如果此时要取出的元素为队列中的最大值时，需要做将前面的取出处理
    {
        if(!queue.empty() && value == queue.front())
        {
            queue.pop_front();
        }
    }
    int max(){
        return queue.front();
    }

    private:
    deque<int> queue;// 双向队列
}; 
// 如何构建滑动窗口？
int main(){
        // 单调队列
        monotonic_queue q;
        vector<int> res;
        res.reserve(nums.size()- (k - 1));
        // 1. 先将前k-1 个元素存入队列
        // 为了操作保持一致，所以这里只存k-1个元素
  			// 之后每加入一个元素都是 新元素入队，记录当前的最大值，之后删除最左边的元素
        for(int i = 0; i< k- 1; i++){
            q.push(nums[i]);
        }
        // 2.加入一个元素都是 ①新元素入队 ②do sth. ③之后删除最左边的元素
        for(int i = k - 1; i < nums.size();i++){
            q.push(nums[i]);
            res.push_back(q.max());
            q.pop(nums[i - (k - 1)]);
        }
        return res;
}