描述
给你一个整数数组 nums，有一个大小为 k 的滑动窗口从数组的最左侧移动到数组的最右侧。你只可以看到在滑动窗口内的 k 个数字。滑动窗口每次只向右移动一位。
返回 滑动窗口中的最大值 。
示例 1：
输入：nums = [1,3,-1,-3,5,3,6,7], k = 3
输出：[3,3,5,5,6,7]
解释：
滑动窗口的位置 最大值
[1 3 -1] -3 5 3 6 7 3
1 [3 -1 -3] 5 3 6 7 3
1 3 [-1 -3 5] 3 6 7 5
1 3 -1 [-3 5 3] 6 7 5
1 3 -1 -3 [5 3 6] 7 6
1 3 -1 -3 5 [3 6 7] 7
示例 2：输入：nums = [1], k = 1
输出：[1]提示：
1 <= nums.length <= 105
-104 <= nums[i] <= 104
1 <= k <= nums.length
来源：力扣（LeetCode）
链接：https://leetcode.cn/problems/sliding-window-maximum
著作权归领扣网络所有。商业转载请联系官方授权，非商业转载请注明出处。
题解
此时我们需要一个队列，这个队列呢，放进去窗口里的元素，然后随着窗口的移动，队列也一进一出，每次移动之后，队列告诉我们里面的最大值是什么。
每次窗口移动的时候，调用que.pop(滑动窗口中移除元素的数值)，que.push(滑动窗口添加元素的数值)，然后que.front()就返回我们要的最大值。
其实队列没有必要维护窗口里的所有元素，只需要维护有可能成为窗口里最大值的元素就可以了，同时保证队列里的元素数值是由大到小的。
那么这个维护元素单调递减的队列就叫做单调队列，即单调递减或单调递增的队列。C++中没有直接支持单调队列，需要我们自己来实现一个单调队列
不要以为实现的单调队列就是 对窗口里面的数进行排序，如果排序的话，那和优先级队列又有什么区别了呢。
对于窗口里的元素{2, 3, 5, 1 ,4}，单调队列里只维护{5, 4} 就够了，保持单调队列里单调递减，此时队列出口元素就是窗口里最大元素。
设计单调队列的时候，pop，和push操作要保持如下规则：
- pop(value)：如果窗口移除的元素value等于单调队列的出口元素，那么队列弹出元素，否则不用任何操作
- push(value)：如果push的元素value大于入口元素的数值，那么就将队列入口的元素弹出，直到push元素的数值小于等于队列入口元素的数值为止
保持如上规则，每次窗口移动的时候，只要问que.front()就可以返回当前窗口的最大值。
C++
class Solution {
private:
class MyQueue{
public:
//单调队列（从大到小）
deque<int> que;
// 每次弹出的时候，比较当前要弹出的数值是否等于队列出口元素的数值，如果相等则弹出。
// 同时pop之前判断队列当前是否为空
void pop(int value){
if(!que.empty() && value == que.front())
que.pop_front();
}
// 如果push的数值大于入口元素的数值，那么就将队列后端的数值弹出，直到push的数值小于等于队列入口元素的数值为止。
// 这样就保持了队列里的数值是单调从大到小的了
void push(int value){
while(!que.empty() && value>que.back())
que.pop_back();
que.push_back(value);
}
// 查询当前队列里的最大值 直接返回队列前端也就是front就可以了
int front(){
return que.front();
}
};
public:
vector<int> maxSlidingWindow(vector<int>& nums, int k) {
MyQueue que;
vector<int> result;
for(int i=0; i<k; i++) // 将前k个元素放进队列
que.push(nums[i]);
result.push_back(que.front()); // 记录当前K个元素的最大值
for(int i=k; i<nums.size(); i++){
que.pop(nums[i-k]); // 滑动窗口移除最前面的元素
que.push(nums[i]); // 滑动窗口加入最后面的元素
result.push_back(que.front()); // 记录对应的最大值
}
return result;
}
};Python
from collections import deque
class MyQueue: # 单调队列（从大到小)
def __init__(self):
self.queue = deque()
#每次弹出的时候，比较当前要弹出的数值是否等于队列出口元素的数值，如果相等则弹出。
#同时pop之前判断队列当前是否为空。
def pop(self, value):
if self.queue and value == self.queue[0]:
self.queue.popleft()
#如果push的数值大于入口元素的数值，那么就将队列后端的数值弹出，直到push的数值小于等于队列入口元素的数值为止。
#这样就保持了队列里的数值是单调从大到小的了
def push(self, value):
while self.queue and value > self.queue[-1]:
self.queue.pop()
self.queue.append(value)
#查询当前队列里的最大值 直接返回队列前端也就是front就可以了
def front(self):
return self.queue[0]
class Solution:
def maxSlidingWindow(self, nums: List[int], k: int) -> List[int]:
que = MyQueue()
result = []
for i in range(k):
que.push(nums[i])
result.append(que.front())
for i in range(k, len(nums)):
que.pop(nums[i - k])
que.push(nums[i])
result.append(que.front())
return result
