Leetcode刷题之 【剑指 Offer 59 - II. 队列的最大值】

1 题目

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

来源：力扣（LeetCode） 链接：https://leetcode-cn.com/problems/dui-lie-de-zui-da-zhi-lcof 著作权归领扣网络所有。商业转载请联系官方授权，非商业转载请注明出处。

2 思路

使用单调队列来解决该问题是一种比较简单且容易理解的方法之一。 单调队列就是一种每次出队都是将该队列中的最大值出队的一种队列。 该题目中队列中的元素顺序不能乱，元素也不能少，所以需要借助一个双端队列来辅助解决该问题。

每次有元素入队时。比较该元素与单调队列中的队尾元素的大小，如果新入队元素大于单调队列队尾元素。则删除队尾元素，直到没有为止，在将该元素插入单调队列和主队列。出队时，判断主队列的头元素和单调队列中的头元素是否相等，如果相等，则删除单调队列的头元素，否则只删除主队列的头元素

3 Java代码

class MaxQueue { private Queue<Integer> queue1;// = new LinkedList<>();//主队列 private Deque<Integer> queue2;// = new LinkedList<>();//单调队列 public MaxQueue() { queue1 = new LinkedList<>();//主队列 queue2 = new LinkedList<>();//单调队列 } public int max_value() { return queue2.isEmpty()?-1:queue2.getFirst(); } public void push_back(int value) { queue1.add(value); while (!queue2.isEmpty() && value > queue2.getLast()) queue2.removeLast(); queue2.addLast(value); } public int pop_front() { if (queue1.isEmpty()) return -1; if (queue1.peek().equals(queue2.getFirst())) queue2.removeFirst(); return queue1.poll(); } } /** * Your MaxQueue object will be instantiated and called as such: * MaxQueue obj = new MaxQueue(); * int param_1 = obj.max_value(); * obj.push_back(value); * int param_3 = obj.pop_front(); */