剑指 Offer——I. 滑动窗口的最大值（JavaScript 实现）

前端

2023-10-12 21:20:38

剑指 Offer——I. 滑动窗口的最大值

给定一个整数数组和一个窗口大小 k，请找出所有滑动窗口里的最大值。

示例 1：

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

示例 2：

输入：nums = [1], k = 1
输出：[1]

提示：

1 <= nums.length <= 10^5
-10^4 <= nums[i] <= 10^4
1 <= k <= nums.length

解题思路

暴力法

暴力法就是定义一个滑动窗口，然后通过循环不断地去移动这个窗口，直到窗口走到最后，然后分别求出每一个窗口的最大值，存到最终结果数组中，最后返回

虽然通过暴力法也能够通过，但是时间复杂度非常高，达到了 O(nk)，其中 n 是数组的长度，k 是窗口的大小。

滑动窗口解法

滑动窗口解法是使用一个双端队列来维护一个大小为 k 的窗口，然后通过不断地将窗口向后移动，来得到窗口中最大的值。

具体步骤如下：

初始化一个双端队列 deque，将窗口内的元素从小到大依次加入到 deque 中。
将窗口向后移动一位，并将 deque 中最小的元素弹出。
将窗口中最大的元素加入到 deque 中。
重复步骤 2 和步骤 3，直到窗口移动到最后。
将 deque 中的元素依次取出，即为窗口中的最大值。

JavaScript 实现

/**
 * 求滑动窗口的最大值
 * @param {number[]} nums 数组
 * @param {number} k 滑动窗口大小
 * @return {number[]} 滑动窗口中的最大值
 */
const maxSlidingWindow = (nums, k) => {
  if (nums === null || nums.length === 0 || k <= 0 || k > nums.length) {
    throw new Error("Invalid input!");
  }
  const deque = [];
  const result = [];
  for (let i = 0; i < nums.length; i++) {
    // 将 deque 中比当前元素小的元素弹出
    while (deque.length > 0 && nums[deque[deque.length - 1]] < nums[i]) {
      deque.pop();
    }
    // 将当前元素加入到 deque 中
    deque.push(i);
    // 当窗口向后移动一位时，将 deque 中最小的元素弹出
    if (i >= k - 1) {
      result.push(nums[deque[0]]);
      if (deque[0] === i - k + 1) {
        deque.shift();
      }
    }
  }
  return result;
};