Posted 2021-06-05Updated 2021-06-08剑指offer2 minutes read (About 318 words)0 visits

剑指offer59-Ⅱ 队列的最大值【设计、队列】

题目描述

请定义一个队列并实现函数 max_value 得到队列里的最大值，要求函数max_value、push_back 和 pop_front 的均摊时间复杂度都是O(1)。

若队列为空，pop_front 和 max_value 需要返回 -1

示例 1：

输入: 
["MaxQueue","push_back","push_back","max_value","pop_front","max_value"]
[[],[1],[2],[],[],[]]
输出: [null,null,null,2,1,2]

示例 2：

输入: 
["MaxQueue","pop_front","max_value"]
[[],[],[]]
输出: [null,-1,-1]

限制：

1 <= push_back,pop_front,max_value的总操作数 <= 10000
1 <= value <= 10^5

解题思路

方法一：队列

使用双端队列来保存最大值，如果加入的值比双端队列的尾部大，则将尾部元素退出，尾部元素大于等于即将加入的值或者双端队列为空。

代码实现

class MaxQueue {
    Queue<Integer> q;
    Deque<Integer> d;

    public MaxQueue() {
        q = new LinkedList<Integer>();
        d = new LinkedList<Integer>();
    }
    
    public int max_value() {
        if (d.isEmpty()) {
            return -1;
        }
        return d.peekFirst();
    }
    
    public void push_back(int value) {
        // 将加入的值加入到双端队列中
        while (!d.isEmpty() && d.peekLast() < value) {
            d.pollLast();
        }
        
        d.offerLast(value);
        q.offer(value);
    }
    
    public int pop_front() {
        if (q.isEmpty()) {
            return -1;
        }
        int ans = q.poll();
        if (ans == d.peekFirst()) {
            d.pollFirst();
        }
        return ans;
    }
}