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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

难度：中等；标签：栈，滑动窗口；编程语言：C++

官方题解

// 官方题解：本算法基于问题的一个重要性质：当一个元素进入队列的时候，它前面所有比它小的元素就不会再对答案产生影响。
class MaxQueue {
private:
queue<int> q;
deque<int> d;
public:
    MaxQueue() {
    }
    
    int max_value() {
        if(!d.empty()){
            return d.front();
        }

        return -1;
    }
    
    void push_back(int value) {
        while(!d.empty() && d.back() < value){
            d.pop_back();
        }

        d.push_back(value);
        q.push(value);
    }
    
    int pop_front() {
        if(!q.empty()){
            int ans = q.front();
            if(ans == d.front()){
                d.pop_front();
            }
            q.pop();
            return ans;
        }

        return -1;
    }
};

/**
 * Your MaxQueue object will be instantiated and called as such:
 * MaxQueue* obj = new MaxQueue();
 * int param_1 = obj->max_value();
 * obj->push_back(value);
 * int param_3 = obj->pop_front();
 */

deque保存一个递减队列，因为本算法基于问题的一个重要性质：当一个元素进入队列的时候，它前面所有比它小的元素就不会再对答案产生影响，存可能的最大值，最大的在队头，很巧妙（求队列中最大值的方法）

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