九章算法 | Google面试题：数据流滑动窗口平均值

给出一串整数流和窗口大小，计算滑动窗口中所有整数的平均值。

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样例1 :

MovingAverage m = new MovingAverage(3);
m.next(1) = 1 // 返回 1.00000
m.next(10) = (1 + 10) / 2 // 返回 5.50000
m.next(3) = (1 + 10 + 3) / 3 // 返回 4.66667
m.next(5) = (10 + 3 + 5) / 3 // 返回 6.00000 

解题思路

我们需要一个数据结构来维护在窗口中的值，这个数据结构有一个要求，当存储的数个数大于窗口大小​m​时，需要弹出最先进入的数，这正好时队列的性质，所以可以用队列来维护。

算法：队列模拟滑动窗口

1. 初始化时新建一个队列。
2. 每次调用​next(x)​时，将​x​加入队列1。
3. 如果队列长度大于​m​，弹出队首。
4. 计算结果并返回。

复杂度分析

设窗口大小为​m​。

时间复杂度

• 单次​next()​时间复杂度​O(1)​
• 队列插入和弹出都是​O(1)​。

空间复杂度

• 最多存储​m​个数，空间复杂度为​O(m)​。
  

public class MovingAverage {


 private Queue<Integer> queue;
 private double sum = 0;
 private int size;


 /** Initialize your data structure here. */
 public MovingAverage(int size) {
 queue = new LinkedList<Integer>();
 this.size = size;
    }
 
 public double next(int val) {
        sum += val;
 if (queue.size() == size) {
            sum = sum - queue.poll();
        }
 queue.offer(val);
 return sum / queue.size();
    }
} 

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