本文共 1438 字，大约阅读时间需要 4 分钟。

剑指 Offer 59 - II. 队列的最大值

问题描述

定义一个队列并实现函数 max_value，用于获取队列中的最大值。要求 max_value、push_back 和 pop_front 的均摊时间复杂度均为 O(1)。若队列为空，则 pop_front 和 max_value 需要返回 -1。

示例

示例 1

示例 2

约束条件

解决方法

方法一：利用 deque 和 queue

我们可以通过组合 deque 和 queue 来实现 O(1) 的均摊时间复杂度。具体实现如下：

class MaxQueue {
private:
    queue
   
     que;
    deque
    
      deq;
public:
    MaxQueue() {}
    int max_value() {
        return deq.empty() ? -1 : deq.front();
    }
    void push_back(int value) {
        que.push(value);
        // 保持 deque 的前缀最大
        while (!deq.empty() && deq.back() < value) {
            deq.pop_back();
        }
        deq.push_back(value);
    }
    int pop_front() {
        if (que.empty()) return -1;
        int val = 0;
        if (!deq.empty()) {
            val = deq.front();
            deq.pop_front();
        }
        que.pop();
        return val;
    }
};
    
   

实例说明

通过上述实现，push_back、pop_front 和 max_value 的均摊时间复杂度均为 O(1)。具体实现细节如下：

这种设计保证了在处理队列时，均摊时间复杂度为 O(1)，满足题目的要求。