LeetCode 239.滑动窗口的最大值 Hot100 单调栈

给你一个整数数组 nums，有一个大小为 k 的滑动窗口从数组的最左侧移动到数组的最右侧。你只可以看到在滑动窗口内的 k 个数字。滑动窗口每次只向右移动一位。

返回 滑动窗口中的最大值 。

示例 1：

输入：nums = [1,3,-1,-3,5,3,6,7], k = 3
输出：[3,3,5,5,6,7]
解释：
滑动窗口的位置                最大值
---------------               -----
[1  3  -1] -3  5  3  6  7       3
 1 [3  -1  -3] 5  3  6  7       3
 1  3 [-1  -3  5] 3  6  7       5
 1  3  -1 [-3  5  3] 6  7       5
 1  3  -1  -3 [5  3  6] 7       6
 1  3  -1  -3  5 [3  6  7]      7

示例 2：

输入：nums = [1], k = 1
输出：[1]

提示：

• 1 <= nums.length <= 105
• -104 <= nums[i] <= 104
• 1 <= k <= nums.length

本题直接写会超时，因此我们需要借助单调栈
单调栈的难点在于什么时候入栈，什么时候出栈

这个双向队列要保持队首始终是当前的最大值。因此在遇到一个较大值时，我们会将队列里小于当前值的所有元素清空，并让该元素进来，这样当前的最大值就保留下来了。如果队首离开窗口，那么我们也会将队列中相关元素去除。当i 进到窗口位置后将队首元素填入。这个队列相当于将前几大的元素都保留了下来。

class Solution {
    public int[] maxSlidingWindow(int[] nums, int k) {
        int n = nums.length;
        int[] ans = new int[n - k + 1];
        Deque<Integer> q = new ArrayDeque<>(); // 双端队列
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            // 1. 入
            while (!q.isEmpty() && nums[q.getLast()] <= nums[i]) {
                q.removeLast(); // 维护 q 的单调性
            }
            q.addLast(i); // 入队
            // 2. 出
            if (i - q.getFirst() >= k) { // 队首已经离开窗口了
                q.removeFirst();
            }
            // 3. 记录答案
            if (i >= k - 1) {
                // 由于队首到队尾单调递减，所以窗口最大值就是队首
                ans[i - k + 1] = nums[q.getFirst()];
            }
        }
        return ans;
    }
}