剑指 Offer 59 - II. 队列的最大值

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单调队列
URL
https://leetcode.cn/problems/dui-lie-de-zui-da-zhi-lcof/
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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

法1 单调队列设计题

思路
参考 单调栈的设计题，思想是类似的。
本题使用两个队列，
队列1 为普通队列，正常右近左出。
队列2 为单调队列，队首存放的是最大值。然后当队列1 弹出的数字等于当前队首时，当前堆首也要出队。当队列1进来的数字更大时，需要立马更新单调队列。
题解
class MaxQueue:

    def __init__(self):
        self.queue_1 = deque()
        self.queue_2 = deque()


    def max_value(self) -> int:
        if len(self.queue_2) == 0:
            return -1
        return self.queue_2[0]


    def push_back(self, value: int) -> None:
        self.queue_1.append(value)
        
        while len(self.queue_2) > 0 and value > self.queue_2[-1]:
            self.queue_2.pop()

        self.queue_2.append(value)


    def pop_front(self) -> int:
        if len(self.queue_1) == 0:
            return -1
        res = self.queue_1.popleft()
        
        if res == self.max_value():
            self.queue_2.popleft()
        
        return res



# Your MaxQueue object will be instantiated and called as such:
# obj = MaxQueue()
# param_1 = obj.max_value()
# obj.push_back(value)
# param_3 = obj.pop_front()