1. // 面试题59(二):队列的最大值
  2. // 题目:给定一个数组和滑动窗口的大小,请找出所有滑动窗口里的最大值。例如,
  3. // 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
  4. // 滑动窗口,它们的最大值分别为{4, 4, 6, 6, 6, 5},
  5.  
  6. #include <iostream>
  7. #include <deque>
  8. #include <exception>
  9.  
  10. using namespace std;
  11.  
  12. template<typename T> class QueueWithMax
  13. {
  14. public:
  15. QueueWithMax() : currentIndex()
  16. {
  17. }
  18.  
  19. void push_back(T number)
  20. {
  21. while (!maximums.empty() && number >= maximums.back().number)//和上一题一样,尾节点不能大于当前节点,否则删除
  22. maximums.pop_back();
  23.  
  24. InternalData internalData = { number, currentIndex };
  25. data.push_back(internalData);//data用来保存原数据
  26. maximums.push_back(internalData);//maximums用来保存最大值序列
  27.  
  28. ++currentIndex;
  29. }
  30.  
  31. void pop_front()
  32. {
  33. if (maximums.empty())
  34. throw new exception("queue is empty");
  35.  
  36. if (maximums.front().index == data.front().index)//弹出头结点的时候,要检查弹出的是否是最大值节点
  37. maximums.pop_front();
  38.  
  39. data.pop_front();
  40. }
  41.  
  42. T max() const
  43. {
  44. if (maximums.empty())
  45. throw new exception("queue is empty");
  46.  
  47. return maximums.front().number;//队列最大值是maximums头结点
  48. }
  49.  
  50. private:
  51. struct InternalData
  52. {
  53. T number;
  54. int index;
  55. };
  56.  
  57. deque<InternalData> data;
  58. deque<InternalData> maximums;
  59. int currentIndex;
  60. };
  61.  
  62. // ====================测试代码====================
  63. void Test(const char* testName, const QueueWithMax<int>& queue, int expected)
  64. {
  65. if (testName != nullptr)
  66. printf("%s begins: ", testName);
  67.  
  68. if (queue.max() == expected)
  69. printf("Passed.\n");
  70. else
  71. printf("FAILED.\n");
  72. }
  73.  
  74. int main(int argc, char* argv[])
  75. {
  76. QueueWithMax<int> queue;
  77. // {2}
  78. queue.push_back();
  79. Test("Test1", queue, );
  80.  
  81. // {2, 3}
  82. queue.push_back();
  83. Test("Test2", queue, );
  84.  
  85. // {2, 3, 4}
  86. queue.push_back();
  87. Test("Test3", queue, );
  88.  
  89. // {2, 3, 4, 2}
  90. queue.push_back();
  91. Test("Test4", queue, );
  92.  
  93. // {3, 4, 2}
  94. queue.pop_front();
  95. Test("Test5", queue, );
  96.  
  97. // {4, 2}
  98. queue.pop_front();
  99. Test("Test6", queue, );
  100.  
  101. // {2}
  102. queue.pop_front();
  103. Test("Test7", queue, );
  104.  
  105. // {2, 6}
  106. queue.push_back();
  107. Test("Test8", queue, );
  108.  
  109. // {2, 6, 2}
  110. queue.push_back();
  111. Test("Test9", queue, );
  112.  
  113. // {2, 6, 2, 5}
  114. queue.push_back();
  115. Test("Test9", queue, );
  116.  
  117. // {6, 2, 5}
  118. queue.pop_front();
  119. Test("Test10", queue, );
  120.  
  121. // {2, 5}
  122. queue.pop_front();
  123. Test("Test11", queue, );
  124.  
  125. // {5}
  126. queue.pop_front();
  127. Test("Test12", queue, );
  128.  
  129. // {5, 1}
  130. queue.push_back();
  131. Test("Test13", queue, );
  132.  
  133. system("pause");
  134. return ;
  135. }

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