239. 滑动窗口最大值

困难 含交互动画

学完这道你应该能: 说清它为什么用「单调队列」,而不是死记步骤; 合上页面,自己默写出核心代码; 用 30 秒把思路讲清楚。

AI 私教 · 就着本题动画讲
卡住了不用硬扛,按 8 步把这题真正走通。
从读题、试解、找法到手写代码,边问边打勾,适合第一次系统学算法的同学。

题目描述

给数组和窗口大小 k,返回每个窗口里的最大值。

nums = [1,3,-1,-3,5,3,6,7], k=3
输出 = [3,3,5,5,6,7]

思路解析

关键不是背模板,而是看懂为什么这题适合单调队列

1. 右指针纳入 1,下标入队:右指针纳入 1,下标入队

2. 纳入 3,弹掉比 3 小的 1:纳入 3,弹掉比 3 小的 1

3. 纳入 -1,队列保持递减:纳入 -1,队列保持递减

4. 第一个窗口成型,队头 3 是最大:第一个窗口成型,队头 3 是最大

5. 窗口右移,过期下标要出队:窗口右移,过期下标要出队

6. 纳入 5,弹掉队尾更小元素:纳入 5,弹掉队尾更小元素

7. 队头继续给出当前最大:队头继续给出当前最大

8. 每个窗口都 O(1) 取最大:每个窗口都 O(1) 取最大

把这句话记住,下次遇到同类题,就能更快选出方向。

用一个小问题检查自己是不是真的懂了。

参考代码(Python)

Python
1from collections import deque
2class Solution:
3    def maxSlidingWindow(self, nums, k):
4        q = deque()
5        ans = []
6        for i, x in enumerate(nums):
7            while q and q[0] <= i - k:
8                q.popleft()
9            while q and nums[q[-1]] <= x:
10                q.pop()
11            q.append(i)
12            if i >= k - 1:
13                ans.append(nums[q[0]])
14        return ans

复杂度分析

  • 时间复杂度:O(n) —— 每个核心状态按算法要求处理固定次数
  • 空间复杂度:O(k) —— 只保存必要的辅助结构或递归栈

套路模板

模板不是死背,而是提醒你写代码前先把状态、转移和边界排好。

Python
1# 单调队列 通用检查表
2# 1. 定义状态/指针/容器
3# 2. 每轮只做一个清晰动作
4# 3. 更新答案并处理边界

易错点

  • 错误写法:每个窗口都重新 max正确写法:用单调队列维护候选最大值(重新扫描会 O(nk))
  • 错误写法:只按样例推代码正确写法:先写清状态含义和边界条件(样例太少,隐藏用例专打边界)
  • 错误写法:变量名和动画不一致正确写法:代码变量沿用动画里的核心名字(学习时最怕脑内维护两套概念)

以上文字与上方动画完全同一思路:先看动画建立直觉 → 读文字巩固 → 关掉页面自己默写一遍代码,能写出来才算真的掌握

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