力扣剑指Offer II 041-滑动窗口的平均值

题目描述

给定一个整数数据流和一个窗口大小，根据该滑动窗口的大小，计算滑动窗口里所有数字的平均值。

实现 MovingAverage 类：
MovingAverage(int size) 用窗口大小 size 初始化对象。
double next(int val) 成员函数 next 每次调用的时候都会往滑动窗口增加一个整数，请计算并返回数据流中最后 size 个值的移动平均值，即滑动窗口里所有数字的平均值。
题目链接

样例

输入：
inputs = ["MovingAverage", "next", "next", "next", "next"]
inputs = [[3], [1], [10], [3], [5]]

输出： [null, 1.0, 5.5, 4.66667, 6.0]

解释：
MovingAverage movingAverage = new MovingAverage(3);
movingAverage.next(1); // 返回 1.0 = 1 / 1
movingAverage.next(10); // 返回 5.5 = (1 + 10) / 2
movingAverage.next(3); // 返回 4.66667 = (1 + 10 + 3) / 3
movingAverage.next(5); // 返回 6.0 = (10 + 3 + 5) / 3

题目评估

官方难度：简单
知识点：队列、数组

分析

首先想到的是队列实现，使用数组创建一个size大小的队列，创建一个队列指针指向数组下标，标记队尾的下一位。记录当前队列数字的和，队列满了需要删除队首数字时让和减去队首数字。

Java代码题解

class MovingAverage {
    // 队列中数字和
    private double sum = 0L;
    // 队列最大长度
    private int size = 0;
    // 队列长度
    private int count = 0;
    // 队尾指针，指向队尾的下一位
    private int index = 0;
    // 队列
    private int[] queue;

    /** Initialize your data structure here. */
    public MovingAverage(int size) {
        this.size = size;
        queue = new int[size];
    }
    
    public double next(int val) {
        double res;
        // 队列不满计数器加1
        if (count < size) {
            count++;
        }
        // 减去队头的值
        sum -= queue[index];
        // 队列入新值
        queue[index] = val;
        // 总数增加
        sum += val;
        // 计算平均值
        res = sum / count;
        // 队尾指针循环移动
        index = (index + 1) % size;
        return res;
    }
}

/**
 * Your MovingAverage object will be instantiated and called as such:
 * MovingAverage obj = new MovingAverage(size);
 * double param_1 = obj.next(val);
 */

复杂度分析

时间复杂度：O(1)
空间复杂度：O(size)