##[$AcWing$ $154$ 滑动窗口](https://www.acwing.com/problem/content/156/) ### 一、题目描述 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。 ### 二、理解和感悟 下面以求窗口中最小值为例,进行说明: 1、维护一个队列,来一个新人,将队列中大于它的老家伙们干死,保留比它小的老家伙们。 2、道理: (1)老家伙比新人还大,新人又小活的时间又长,老家伙永远也不可能为后面提供帮助了,所以干死~ `tt--` (2)不管是不是更小,只要寿命到了,也一样要死。 `hh++` 3、其实,这本身是一个双端队列,不是传统的队列,出队的可能是队头,也可能是队尾。 求窗口中的最大值正好与之相反,小修改一下即可。 ### 三、C++代码 ```cpp {.line-numbers} #include using namespace std; const int N = 1000010; int n; int k; int a[N]; int q[N], hh, tt; int main() { cin >> n >> k; for (int i = 1; i <= n; i++) cin >> a[i]; // 初始化队列 hh = 0, tt = -1; for (int i = 1; i <= n; i++) { // Q1:队列里面放的是什么? // A1:是数组下标,是编号,不是值,需要值时,可以通过a[q[hh]]去取值 // Q2:队列的存入形态是什么样的? // A2: hh....tt,hh在左,tt在右 // Q3:什么样的需要出队列? // A3: (1)距离当前位置超过窗口范围 // (2) 在窗口范围内,但对后续没有可能发挥作用:区间内的人员,有比你更年轻、更漂亮的,怎么选美也选不到你 while (hh <= tt && i + 1 - k > q[hh]) hh++; // q[hh]:窗口的左起点,hh++:减小窗口长度 while (hh <= tt && a[q[tt]] >= a[i]) tt--; // tt--:减小窗口长度 // q[],hh,tt 三者组成了一个模拟的队列数据结构,对外提供:查询队列中最小值位置的服务q[hh],对内三者互相协作 // 换言之:q[hh]是对外的,hh,tt是数据结构内部概念,不能混淆 q[++tt] = i; // 只有在区间长度够长的情况下,才能输出区间最小值 if (i >= k) printf("%d ", a[q[hh]]); } puts(""); hh = 0, tt = -1; for (int i = 1; i <= n; i++) { while (hh <= tt && i + 1 - k > q[hh]) hh++; while (hh <= tt && a[q[tt]] <= a[i]) tt--; q[++tt] = i; if (i >= k) printf("%d ", a[q[hh]]); } return 0; } ```