队列的最大值

题目：

请定义一个队列并实现函数max得到队列里的最大值，要求函数max、push_back、pop_front的时间复杂度都是O（1）

 

思路：

利用一个双向队列存储当前队列中最大值以及之后可能的最大值。在定义题目要求功能的队列时，除了定义一个队列data存储数值，还要额外用一个队列maximum存储可能的最大值；此外，还要定义一个数据结构，用于存放数据以及当前index的值，用于删除时确定是否删除maximum中的最大值。

import java.util.ArrayDeque;

public Solution {
    private ArrayDeque<InternalData> data = new ArrayDeque<InternalData>();
    private ArrayDeque<InternalData> maximum = new ArrayDeque<InternalData>();

    private class InternalData {
        int number;
        int index;

        public InternalData(int number, int index) {
            this.number = number;
            this.index = index;
        }

    }

    private int curIndex;

    public void pop_front() {
        if(data.isEmpty()) {
            System.out.println("queue is empty");
            return;
        }

        InternalData curData = data.removeFirst();
        if(curData.index == maximum.getFirst().index) {
            maximum.removeFirst();
        }
    }

    public int max() {
        if(maximum == null) {
            System.out.println("queue is empty");
            return 0;
        }

        return maximum.getFirst().number;
    }

    public void push_back(int number) {
        InternalData curData = new InternalData(number, curIndex);
        data.addLast(curData);

        while(!maximum.isEmpty() && maximum.getLast().number < number) {
            maximum.removeLast();
        }

        maximum.addLast(curData);
        curIndex++;
    }

    public static void main(String[] args) {
        Solution s = new Solution();

        // {2}
        s.push_back(2);
        System.out.println(s.max());

        s.push_back(3);
        // {2,3}
        System.out.println(s.max());

        s.pop_front();
        // {3}
        System.out.println(s.max())

    }
}