18.12.16 滑动窗口(单调队列)

描述

给定一个长度为n(n<=10^6)的数组。有一个大小为k的滑动窗口从数组的最左端移动到最右端。你能够看到窗口中的k个数字。窗口每次向右滑动一个数字的距离。
下面是一个例子:
数组是 [1 3 -1 -3 5 3 6 7], k = 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


你的任务是获得滑动窗口在每一个位置时的最大值和最小值。

 

输入

输入包括两行。
第一行包括n和k,分别表示数组的长度和窗口的大小。
第二行包括n个数字。输出输出包括两行。
第一行包括窗口从左至右移动的每一个位置的最小值。
第二行包括窗口从左至右移动的每一个位置的最大值。node

样例输入

8 3 1 3 -1 -3 5 3 6 7

样例输出

-1 -3 -3 -3 3 3 3 3 5 5 6 7ios

 1 #include <iostream>
 2 #include <string.h>
 3 #include <algorithm>
 4 #include <stack>
 5 #include <string>
 6 #include <math.h>
 7 #include <queue>
 8 #include <stdio.h>
 9 #include <string.h>
10 #include <vector>
11 #include <fstream>
12 #define maxn 1000005
13 #define inf 999999
14 #define cha 127
15 using namespace std; 16 
17 struct node { 18     int p, val; 19     node(int a, int b) { 20         p = a, val = b; 21  } 22 }; 23 deque<node>minq; 24 deque<node>maxq; 25 int n, k; 26 int imin, imax; 27 
28 void insert(node val,int first) { 29     
30     while (!minq.empty() &&minq.back().val >= val.val) 31  minq.pop_back(); 32  minq.push_back(val); 33     while ( minq.front().p < first) 34  minq.pop_front(); 35     while (!maxq.empty() &&maxq.back().val <= val.val) 36  maxq.pop_back(); 37  maxq.push_back(val); 38     while ( maxq.front().p < first) 39  maxq.pop_front(); 40 } 41 
42 int minans[maxn], maxans[maxn]; 43 void init() { 44     scanf("%d%d", &n, &k); 45     int tmp; 46     for (int i = 1; i <= k - 1; i++) { 47         scanf("%d", &tmp); 48         insert(node(i, tmp),1); 49  } 50     for (int i = k; i <= n; i++) { 51         int l = i - k + 1; 52         scanf("%d", &tmp); 53  insert(node(i, tmp), l); 54         minans[++imin] = minq.front().val; 55         maxans[++imax] = maxq.front().val; 56  } 57     printf("%d", minans[1]); 58     for (int i = 2; i <= imin; i++) 59         printf(" %d", minans[i]); 60     printf("\n"); 61     printf("%d", maxans[1]); 62     for (int i = 2; i <= imax; i++) 63         printf(" %d", maxans[i]); 64     printf("\n"); 65 } 66 
67 int main() 68 { 69  init(); 70     return 0; 71 }
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上面是1k4ms样子过的,但我就很奇怪我写的另外一个类似版本tle:数组

 1 #include <iostream>
 2 #include <string.h>
 3 #include <algorithm>
 4 #include <stack>
 5 #include <string>
 6 #include <math.h>
 7 #include <queue>
 8 #include <stdio.h>
 9 #include <string.h>
10 #include <vector>
11 #include <fstream>
12 #define maxn 1000005
13 #define inf 999999
14 #define cha 127
15 using namespace std; 16 
17 struct node { 18     int p, val; 19     node(int a, int b) { 20         p = a, val = b; 21  } 22 }; 23 deque<node>minq; 24 deque<node>maxq; 25 int n, k; 26 int imin, imax; 27 
28 void insert(node val,int first) { 29     while (!minq.empty() && minq.front().p < first) 30  minq.pop_front(); 31     while (!maxq.empty() && maxq.front().p < first) 32  maxq.pop_front(); 33     for (int i = minq.size() - 1; i >= 0; i--) { 34         if (minq[i].val >= val.val) 35  minq.pop_back(); 36  } 37  minq.push_back(val); 38     for (int i = maxq.size() - 1; i >= 0; i--) { 39         if (maxq[i].val <= val.val) 40  maxq.pop_back(); 41  } 42  maxq.push_back(val); 43 } 44 
45 int minans[maxn], maxans[maxn]; 46 void init() { 47     scanf("%d%d", &n, &k); 48     int tmp; 49     for (int i = 1; i <= k - 1; i++) { 50         scanf("%d", &tmp); 51         insert(node(i, tmp),1); 52  } 53     for (int i = k; i <= n; i++) { 54         int l = i - k + 1; 55         scanf("%d", &tmp); 56  insert(node(i, tmp), l); 57         minans[++imin] = minq.front().val; 58         maxans[++imax] = maxq.front().val; 59  } 60     printf("%d", minans[1]); 61     for (int i = 2; i <= imin; i++) 62         printf(" %d", minans[i]); 63     printf("\n"); 64     printf("%d", maxans[1]); 65     for (int i = 2; i <= imax; i++) 66         printf(" %d", maxans[i]); 67     printf("\n"); 68 } 69 
70 int main() 71 { 72  init(); 73     return 0; 74 }
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感受也没调用什么……顺序改变了一下。我发现我写的程序都好慢啊……写lab的时候就体会到了,个人程序老是跑很慢|||ide

单调队列

用deque比较容易实现性能

维护区间最值spa

主要操做是每次加入新值删除队头冗余值,而且删去队尾全部比新值小的值,使得整个队老是单调code

性能是O(n)blog

那么问题来了,一个没有竞胜过的菜鸡怎么在考试的时候知道这些??队列

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