剑指 Offer.59-II.队列的最大值

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问题描述

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

来源：力扣（LeetCode）
链接：https://leetcode-cn.com/problems/dui-lie-de-zui-da-zhi-lcof
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个人想法（模拟）

按照题意在每次调用寻找最大值函数的时候，对整个队列进行扫描，直接返回其中的最大值，与题目中的时间复杂度为O(1)不符合，故本题无法通过模拟来进行解决

官方解法（单调队列）

通过双端队列维护一个，单调的队列，即此队列的元素大小递减，当需要最大元素的时候，直接获取单调队列的队首元素即可，当需要出队时，判断队列当前元素与单调队列队头元素是否相同，若相同，则两个队列都执行出队，否则，执行一个出队即可

代码

class MaxQueue {
    Queue<Integer> queue;
    Deque<Integer> deque;

    public MaxQueue() {
        queue = new LinkedList<Integer>();
        deque = new LinkedList<Integer>(); 
    }
    
    public int max_value() {
        if(deque.isEmpty()){
            return -1;
        }else{
            return deque.peekFirst();
        }
    }
    
    public void push_back(int value) {
        //1. 将其直接放入queue
        queue.offer(value);
        //2. 在放入deque时进行判断，将所有小于当前元素的元素全部出队
        while(!deque.isEmpty() && deque.peekLast() < value){
            deque.pollLast();
        }
        deque.offerLast(value);
    }
    
    public int pop_front() {
        if(queue.isEmpty()) return -1;
        //直接出queue中的元素 当deque元素与其相同时，两者一同出队
        if(queue.peek().equals(deque.peekFirst())){
            int res = deque.pollFirst();
            queue.poll();
            return res;
        }else{
            return queue.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();
 */

作者：sweetieeyi
链接：https://leetcode-cn.com/problems/yuan-quan-zhong-zui-hou-sheng-xia-de-shu-zi-lcof/solution/javajie-jue-yue-se-fu-huan-wen-ti-gao-su-ni-wei-sh/
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