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
双队列:
利用一个队列Queue存储原本的数据,一个双端队列Deque存储最大值
两个队列联合实现一个MaxQueue
class MaxQueue {
Deque<Integer> deque;
Queue<Integer> queue;
public MaxQueue() {
deque = new LinkedList<>();
queue = new LinkedList<>();
}
public int max_value() {
if(deque.isEmpty())
return -1;
return deque.getFirst();
}
public void push_back(int value) {
// 保证deque里面放的是最大值
while(!deque.isEmpty() && deque.getLast()<value)
deque.removeLast();
deque.addLast(value);
queue.offer(value);
}
public int pop_front() {
if(queue.isEmpty())
return -1;
// 如果出队的元素是当前最大值,则deque也要出队
int temp = queue.poll();
if(deque.getFirst()==temp)
deque.removeFirst();
return temp;
}
}
/**
* 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();
*/
注释版
class MaxQueue {
// 数据队列
private Queue<Integer> dataStack;
// 最大值双端队列
private Deque<Integer> maxStack;
public MaxQueue() {
this.dataStack = new LinkedList<>();
this.maxStack = new ArrayDeque<>();
}
public int max_value() {
// 最大值队列为空返回-1,否则返回最先的最大值
return this.maxStack.isEmpty() ? -1 : this.maxStack.peekFirst();
}
public void push_back(int value) {
// 数据队列添加数据
this.dataStack.offer(value);
// 当最大值队列不为空时,循环判断数据是否比双端队列最后要大,如果是就弹出
while (!this.maxStack.isEmpty() && this.maxStack.peekLast() < value) {
this.maxStack.pollLast();
}
// 更新或新增当前值到最大值队列尾部
this.maxStack.offerLast(value);
}
public int pop_front() {
// 当数据队列不为空时,判断要弹出的数据是否等于最大值队列的首个,因为队列首是最先添加的最大值
if (!this.dataStack.isEmpty()) {
int res = this.dataStack.poll();
// 如果等于则同步移除最大值队列中的元素
if (this.maxStack.peekFirst() == res) {
this.maxStack.pollFirst();
}
return res;
} else {
// 数据队列为空返回-1
return -1;
}
}
}