剑指 Offer 59 - II. 队列的最大值

剑指 Offer 59 - II. 队列的最大值

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

来源:力扣(LeetCode)

链接:力扣

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一解

使用两个队列,图片来源


import queue

class MaxQueue:

    def __init__(self):

        self.queue = []

        self.max_stack = []

    def max_value(self) -> int:

        return self.max_stack[0] if self.max_stack else -1

    def push_back(self, value: int) -> None:

        while self.max_stack and self.max_stack[-1] < value:

            self.max_stack.pop()

        self.queue.append(value)

        self.max_stack.append(value)

    def pop_front(self) -> int:

        # 注意不能用 queue ,其判断条件永远是 true

        if not self.deque: return -1

        value = self.queue.pop(0)

        if value == self.max_stack[0]: 

            self.max_stack.pop(0)

        return value

# 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()

时间复杂度

  • max_value O(1)。

  • pop_front O(1)。

  • push_back O(1):例如 543216,只有最后一次 push_back 操作是 O(n),其他每次操作的时间复杂度都是 O(1),均摊时间复杂度为 (O(1)*(n- + 1) + O(n))/n = O(1)

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