单调队列讲解
单调队列看完这篇滑动窗口最小值再也难不住你目录从一道题开始单调队列到底是个啥为什么普通 queue 不行正确的写法deque 结构体例题演练滑动窗口最小值手动模拟过程代码模板复杂度与适用场景总结从一道题开始先看一个很经典的题给你一个长度为 (n) 的数组再给一个窗口大小 (k)窗口从左往右滑每次输出窗口里的最小值。比如数组是4 2 5 1 3 6 2 7(k 3)滑动过程长这样[4,2,5] → 最小值 2 [2,5,1] → 最小值 1 [5,1,3] → 最小值 1 [1,3,6] → 最小值 1 [3,6,2] → 最小值 2 [6,2,7] → 最小值 2最后输出2 1 1 1 2 2。数据范围 (n \le 2\times10^5)要是每滑一次就把窗口里的数扫一遍找最小值复杂度 (O(nk))妥妥超时。这时候就需要一个能快速维护窗口极值的结构——单调队列。单调队列到底是个啥名字听着有点唬人其实很简单。单调队列就是一个里面的元素值始终保持单调的队列。比如求最小值我们让队列从队头到队尾递增这样队头永远是最小的那个。它和普通队列最大的不同在于我们不但能从队头删元素还可以从队尾删。所以必须用双端队列deque来实现。另外队列里我们一般存的是元素的下标有时候也顺手把值存上这样既能比较值的大小又能判断元素是不是已经滑出窗口了。为什么普通 queue 不行我们可能凭感觉写出这种代码看着好像挺对structnode{ll id,v;};queuenodeq;for(ll i1;in;i){while(q.size()q.front().idi-k)q.pop();while(q.size()q.front().va[i])q.pop();// 想删掉比新元素大的q.push({i,a[i]});if(ik)coutq.front().v ;}这个代码有两个大问题只能操作队头碰不到队尾第二个while里想删掉所有“比新元素大”的值但queue只能从队头删真正该删的大值往往在队尾根本够不着。单调性维护错位置维护单调递增应该从队尾把那些大的弹出去而不是在队头瞎折腾。所以想写单调队列queue可以直接弃用上deque。正确的写法deque 结构体我们用dequenodestructnode{ll id;// 下标ll v;// 值};dequenodeq;整个算法就四步一步都不能乱清理元素队头窗口右边界是i左边界是i - k 1。如果队头的下标比左边界还小说明它已经滑出去了直接pop_front()。while(!q.empty()q.front().idi-k1)q.pop_front();从队尾维护单调性我们要递增队列所以只要队尾元素的值大于等于当前新值a[i]它就再也不可能成为窗口的最小值了果断pop_back()。while(!q.empty()q.back().va[i])q.pop_back();新元素入队处理好前面的后把当前元素{i, a[i]}塞到队尾。q.push_back({i,a[i]});取答案当窗口形成以后i k队头元素就是当前窗口的最小值直接输出。if(ik)coutq.front().v ;// 输出单个值空格分开注意输出语句里cout和之间可以保留风格我这里为了看得清保留了一个空格实际你的模板里都是连写的coutq.front().v ;也没问题后面例题代码全部统一成紧凑格式。例题演练滑动窗口最小值题目是开头那个完整代码#includebits/stdc.husingnamespacestd;#definerep(i,a,n)for(ll ia;in;i)typedeflonglongll;constintmaxn2e510;structnode{ll id;// 元素在原数组中的下标ll v;// 元素的值};ll a[maxn];dequenodeq;// 双端队列维护单调递增ll n,k;intmain(){cinnk;rep(i,1,n){cina[i];// 1. 弹出窗口外的元素while(!q.empty()q.front().idi-k1)q.pop_front();// 2. 从队尾删掉所有大于等于当前值的元素维持递增while(!q.empty()q.back().va[i])q.pop_back();// 3. 当前元素入队q.push_back({i,a[i]});// 4. 窗口形成输出队头最小值if(ik)coutq.front().v ;}return0;}测试样例输入8 3 4 2 5 1 3 6 2 7输出2 1 1 1 2 2手动模拟过程拿上面的样例一步一步走理解更深刻。队列里展示的是(下标:值)窗口大小k 3。ia[i]操作后的队列递增窗口范围输出14(1:4)[1]-22(2:2)[1,2]-35(2:2) (3:5)[1,2,3]241(4:1)[2,3,4]153(4:1) (5:3)[3,4,5]166(4:1) (5:3) (6:6)[4,5,6]172(4:1) (7:2)[5,6,7]287(4:1) (7:2) (8:7)[6,7,8]2看点细节i2时a[2]2比队尾的4小所以4被弹出只留下2。i4时新值1比队里的5和2都小它俩全被弹走同时队头的(2:2)因为下标2已经小于窗口左边界2也被清掉。最后只剩(4:1)窗口最小值变成1。后面就一直按这个逻辑走非常丝滑。代码模板为了方便以后直接用我把求最小值和最大值的模板都贴出来只改数组名和窗口大小就行。#includebits/stdc.husingnamespacestd;#definerep(i,a,n)for(ll ia;in;i)typedeflonglongll;constintmaxn2e510;structnode{ll id,val;};ll a[maxn];dequenodeq;// 滑动窗口最小值单调递增队列voidsolve_min(ll n,ll k){q.clear();rep(i,1,n){while(!q.empty()q.front().idi-k1)q.pop_front();while(!q.empty()q.back().vala[i])q.pop_back();q.push_back({i,a[i]});if(ik)coutq.front().val ;}}// 滑动窗口最大值把 改成 就行变成递减队列voidsolve_max(ll n,ll k){q.clear();rep(i,1,n){while(!q.empty()q.front().idi-k1)q.pop_front();while(!q.empty()q.back().vala[i])q.pop_back();q.push_back({i,a[i]});if(ik)coutq.front().val ;}}复杂度与适用场景时间复杂度每个元素最多入队一次、出队一次每一步都是 (O(1))整体(O(n))。空间复杂度队列里最多存 (k) 个元素(O(k))。除了这种裸的滑动窗口极值单调队列还常用来优化DP比如“可从前面长度为 (k) 的区间转移”的题目把转移的 (O(k)) 变成 (O(1))相当好用。总结单调队列的核心就是双端队列维护单调性存下标、删过期、删无效、取队头。求最小值用递增队列求最大值用递减队列比较符号换一下就行。一般不用用queue来写它没有pop_back()天生残疾。动手模拟一遍流程以后遇到这类题基本可以秒。

相关新闻

Rust vs Go Web 框架性能对比:Axum、Actix、Gin、Fiber 的 10 万并发压测报告

Rust vs Go Web 框架性能对比:Axum、Actix、Gin、Fiber 的 10 万并发压测报告

Rust vs Go Web 框架性能对比:Axum、Actix、Gin、Fiber 的 10 万并发压测报告 一、技术选型的务实困局:语言性能差距到底被夸大了多少 在决定新项目的 Web 框架技术栈时,Rust 和 Go 是两个最终的候选者。Go 的支持者列举 Gin/Fiber 的生态成…

2026/7/23 14:25:06 阅读更多 →
羽毛球动作生成对抗网络:用 GAN 合成训练数据的可行性验证

羽毛球动作生成对抗网络:用 GAN 合成训练数据的可行性验证

羽毛球动作生成对抗网络:用 GAN 合成训练数据的可行性验证 一、标注数据荒:300 小时视频只能标出 2000 个有效击球动作 在运动分析系统的开发中,最大的瓶颈不是模型架构,而是高质量标注数据的匮乏。实际采集的 300 小时训练视频中…

2026/7/22 10:26:42 阅读更多 →
UE4 GenerateProjectFiles报错:平台名无效的深度排查与修复指南

UE4 GenerateProjectFiles报错:平台名无效的深度排查与修复指南

1. 项目概述:UE4引擎GenerateProjectFiles报错深度解析如果你正在使用虚幻引擎4(UE4)进行项目开发,尤其是在团队协作或新环境搭建时,大概率会用到GenerateProjectFiles这个命令。它的作用是根据你的项目.uproject文件&…

2026/7/22 10:26:42 阅读更多 →

最新新闻

学生自用打分榜[特殊字符]2026论文工具真实测评|PaperXie优缺点一目了然✅

学生自用打分榜[特殊字符]2026论文工具真实测评|PaperXie优缺点一目了然✅

用过十几款论文工具后终于明白:好用的论文工具,从不是功能花哨,而是稳、免费、不翻车。 很多工具看着功能多,实则查重虚标、AI痕迹爆表、偷偷收录文稿、隐形扣费不断。 今天站在学生视角,以性价比、安全性、通过率、…

2026/7/23 14:26:57 阅读更多 →
AI、机器学习与深度学习的区别与应用场景解析

AI、机器学习与深度学习的区别与应用场景解析

1. 人工智能、机器学习与深度学习的层级关系 第一次接触AI领域时,我也曾被这三个术语搞得晕头转向。直到在图像识别项目中同时用到了三种技术,才真正理解它们的区别。简单来说,它们就像俄罗斯套娃——AI是最外层的概念,机器学习是…

2026/7/23 14:26:57 阅读更多 →
AI数字人变现困局破解手册,深度解析B端定制、C端订阅、IP衍生三大高毛利赛道

AI数字人变现困局破解手册,深度解析B端定制、C端订阅、IP衍生三大高毛利赛道

更多请点击: https://intelliparadigm.com 第一章:AI数字人变现困局的底层逻辑与破局起点 AI数字人正从技术演示走向商业化落地,但多数项目仍陷于“高投入、低转化、难复用”的循环。其根本症结并非算力或建模能力不足,而在于价值…

2026/7/23 14:26:57 阅读更多 →
VMD-CNN-LSTM混合算法在工业故障诊断中的应用与优化

VMD-CNN-LSTM混合算法在工业故障诊断中的应用与优化

1. 项目概述:MSO-VMD-CNN-LSTM/BILSTM混合算法在故障诊断中的应用2025年海市蜃楼(MSO)算法是一种新兴的智能诊断框架,它通过融合变分模态分解(VMD)、卷积神经网络(CNN)和长短时记忆网…

2026/7/23 14:26:57 阅读更多 →
【计算机毕业设计案例】基于 Django 的动态博客发布展示系统 个人创作内容收录与分享交流系统(程序+文档+讲解+定制)

【计算机毕业设计案例】基于 Django 的动态博客发布展示系统 个人创作内容收录与分享交流系统(程序+文档+讲解+定制)

博主介绍:✌️码农一枚 ,专注于大学生项目实战开发、讲解和毕业🚢文撰写修改等。全栈领域优质创作者,博客之星、掘金/华为云/阿里云/InfoQ等平台优质作者、专注于Java、小程序技术领域和毕业项目实战 ✌️技术范围:&am…

2026/7/23 14:26:57 阅读更多 →
昇腾Transformer加速库:工业级优化实践与性能提升

昇腾Transformer加速库:工业级优化实践与性能提升

1. 项目概述:Transformer加速库的工业级实践在自然语言处理和计算机视觉领域,Transformer架构已成为事实上的标准模型,但其庞大的计算需求始终是工程落地的首要障碍。华为开源的CANN ascend-transformer-boost库正是针对昇腾AI处理器设计的全…

2026/7/23 14:25:56 阅读更多 →

日新闻

从单点好评到指数级传播:AI副业主理人必须掌握的4层口碑渗透模型(含ROI测算表)

从单点好评到指数级传播:AI副业主理人必须掌握的4层口碑渗透模型(含ROI测算表)

更多请点击: https://intelliparadigm.com 第一章:从单点好评到指数级传播:AI副业主理人必须掌握的4层口碑渗透模型(含ROI测算表) 当AI副业主理人不再仅满足于单次服务交付,而是主动构建可复用、可裂变、可…

2026/7/23 0:00:25 阅读更多 →
AI写作开头钩子设计:为什么你的AI文案完读率不足18%?——基于2,346篇A/B测试报告的归因分析

AI写作开头钩子设计:为什么你的AI文案完读率不足18%?——基于2,346篇A/B测试报告的归因分析

更多请点击: https://codechina.net 第一章:AI写作开头钩子设计:为什么你的AI文案完读率不足18%?——基于2,346篇A/B测试报告的归因分析 在对2,346篇跨行业AI生成文案的A/B测试数据进行聚类分析后,我们发现&#xff1…

2026/7/23 0:01:26 阅读更多 →
Chitchatter完整指南:免费开源的终极点对点安全聊天工具

Chitchatter完整指南:免费开源的终极点对点安全聊天工具

Chitchatter完整指南:免费开源的终极点对点安全聊天工具 【免费下载链接】chitchatter Secure peer-to-peer chat that is serverless, decentralized, and ephemeral 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/ch/chitchatter Chitchatter是一款革命性的安…

2026/7/23 0:01:26 阅读更多 →

周新闻

Go语言静态资源打包方案对比与实践指南

Go语言静态资源打包方案对比与实践指南

1. 项目背景与核心需求在Go语言开发中,我们经常需要处理静态资源文件的打包问题。无论是Web应用的模板文件、前端资源,还是配置文件、证书等,都需要随程序一起分发。传统做法是将这些文件与编译后的二进制文件放在同一目录下,但这…

2026/7/22 8:58:19 阅读更多 →
Go语言实现高性能LDAP认证服务的架构与实践

Go语言实现高性能LDAP认证服务的架构与实践

1. 项目背景与核心价值LDAP(轻量级目录访问协议)作为企业级身份认证的黄金标准,已经服务了超过80%的财富500强公司。我在金融科技领域实施统一认证体系时,发现传统Java方案存在启动慢、内存占用高等痛点。而Go语言凭借其协程并发模…

2026/7/22 19:43:43 阅读更多 →
【AI面试官实战指南】:用ChatGPT模拟10类高频技术岗面试,3天提升应答精准度92%

【AI面试官实战指南】:用ChatGPT模拟10类高频技术岗面试,3天提升应答精准度92%

更多请点击: https://intelliparadigm.com 第一章:AI面试官实战指南的核心价值与适用场景 AI面试官并非替代人类HR的“黑箱工具”,而是以可解释、可审计、可迭代的方式,赋能招聘全链路的关键基础设施。其核心价值在于将主观经验沉…

2026/7/22 12:54:44 阅读更多 →

月新闻