单调队列模板

模板

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常见模型：找出滑动窗口中的最大值/最小值
int hh = 0, tt = -1;
for (int i = 0; i < n; i ++ )
{
    while (hh <= tt && check_out(q[hh])) hh ++ ;  // 判断队头是否滑出窗口
    while (hh <= tt && check(q[tt], i)) tt -- ;
    q[ ++ tt] = i;
}



题目描述：

给定一个大小为 n≤106 的数组。

有一个大小为 k 的滑动窗口，它从数组的最左边移动到最右边。

你只能在窗口中看到 k 个数字。

每次滑动窗口向右移动一个位置。

以下是一个例子：

该数组为 [1 3 -1 -3 5 3 6 7]，k 为 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

你的任务是确定滑动窗口位于每个位置时，窗口中的最大值和最小值。

输入格式
输入包含两行。

第一行包含两个整数 n 和 k，分别代表数组长度和滑动窗口的长度。

第二行有 n 个整数，代表数组的具体数值。

同行数据之间用空格隔开。

输出格式
输出包含两个。

第一行输出，从左至右，每个位置滑动窗口中的最小值。

第二行输出，从左至右，每个位置滑动窗口中的最大值。

输入样例：

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1 3 -1 -3 5 3 6 7

输出样例：

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

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#include <iostream>

using namespace std;

const int N = 1000010;

int a[N], q[N];  //q[N]存的是数组下标

int main()
{
    int n, k;
    scanf("%d%d", &n, &k);
    for (int i = 0; i < n; i ++ ) scanf("%d", &a[i]);

    int hh = 0, tt = -1;  //hh队列头 tt队列尾
    for (int i = 0; i < n; i ++ )
    {
        //维持滑动窗口的大小
        //当队列不为空(hh <= tt) 且当 当前滑动窗口的大小(i - q[hh] + 1) > 我们设定的
        //滑动窗口的大小(k),队列弹出队列头元素以维持滑动窗口的大小
        if (hh <= tt && i - k + 1 > q[hh]) hh ++ ;
        
        //构造单调递增队列
        //当队列不为空(hh <= tt) 且 当队列队尾元素>=当前元素(a[i])时,那么队尾元素
        //就一定不是当前窗口最小值,删去队尾元素,加入当前元素(q[ ++ tt] = i)
        while (hh <= tt && a[q[tt]] >= a[i]) tt -- ;
        q[ ++ tt] = i;

        if (i >= k - 1) printf("%d ", a[q[hh]]);
    }

    puts("");

    hh = 0, tt = -1;
    for (int i = 0; i < n; i ++ )
    {
        if (hh <= tt && i - k + 1 > q[hh]) hh ++ ;

        while (hh <= tt && a[q[tt]] <= a[i]) tt -- ;
        q[ ++ tt] = i;

        if (i >= k - 1) printf("%d ", a[q[hh]]);
    }

    puts("");

    return 0;
}




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#include <stdio.h>
#define N  1000010

int a[N], q[N];  //q[N]存的是数组下标

int main()
{
    int n, k;
    scanf("%d%d", &n, &k);
    for (int i = 0; i < n; i ++ ) scanf("%d", &a[i]);

    int hh = 0, tt = -1;  //hh队列头 tt队列尾
    for (int i = 0; i < n; i ++ )
    {
        //维持滑动窗口的大小
        //当队列不为空(hh <= tt) 且当 当前滑动窗口的大小(i - q[hh] + 1) > 我们设定的
        //滑动窗口的大小(k),队列弹出队列头元素以维持滑动窗口的大小
        if (hh <= tt && i - k + 1 > q[hh]) hh ++ ;
        
        //构造单调递增队列
        //当队列不为空(hh <= tt) 且 当队列队尾元素>=当前元素(a[i])时,那么队尾元素
        //就一定不是当前窗口最小值,删去队尾元素,加入当前元素(q[ ++ tt] = i)
        while (hh <= tt && a[q[tt]] >= a[i]) tt -- ;
        q[ ++ tt] = i;

        if (i >= k - 1) printf("%d ", a[q[hh]]);
    }

    puts("");

    hh = 0, tt = -1;
    for (int i = 0; i < n; i ++ )
    {
        if (hh <= tt && i - k + 1 > q[hh]) hh ++ ;

        while (hh <= tt && a[q[tt]] <= a[i]) tt -- ;
        q[ ++ tt] = i;

        if (i >= k - 1) printf("%d ", a[q[hh]]);
    }

    puts("");

    return 0;
}