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剑指 Offer II 041. 滑动窗口的平均值

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。示例：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 提示： 1 <= size <= 1000 -105 <= val <= 10^5 最多调用 next 方法 10^4 次参考思路由于数字进入滑动窗口和移出滑动窗口的规则符合先进先出，因此可以使用队列存储滑动窗口中的数字，同时维护滑动窗口的大小以及滑动窗口的数字之和。初始时，队列为空，滑动窗口的大小设为给定的参数 size，滑动窗口的数字之和为 0。每次调用 next 时，需要将 val 添加到滑动窗口中，同时确保滑动窗口中的数字个数不超过 size，如果数字个数超过 size 则需要将多余的数字移除，在添加和移除数字的同时需要更新滑动窗口的数字之和。由于每次调用只会将一个数字添加到滑动窗口中，因此每次调用最多只需要将一个多余的数字移除。具体操作如下。如果队列中的数字个数等于滑动窗口的大小，则移除队首的数字，将移除的数字从滑动窗口的数字之和中减去。如果队列中的数字个数小于滑动窗口的大小，则不移除队首的数字。将 val 添加到队列中，并加到滑动窗口的数字之和中。参考代码

参考代码

#include <queue>

class MovingAverage {
public:
    // 构造函数，初始化窗口大小
    MovingAverage(int size) {
        // 1、记录当前窗口的大小
        this->size = size;
        // 2、记录当前窗口里面所有元素的和
        this->sum = 0;
    }

    // 添加新值并返回滑动窗口的平均值
    double next(int val) {
        // 4、在添加 val 之前，先判断滑动窗口的长度是否已经达到了最大容量 size
        if (q.size() == size) {
            // 5、如果达到了，此时先将窗口最左边的元素移除去，即 pop
            // 那么当前 滑动窗口 里面的元素和就发生了变化，也需要减去 
            sum -= q.front();
            q.pop();
        }
        // 6、再把 val 累加到 sum 上面去
        sum += val;
        // 7、同时 val 也加入到了队列里面
        q.push(val);
        // 8、最后，计算平均值就行
        return (double)sum / q.size();
    }

private:
    // 记录当前窗口的大小
    int size;
    // 记录当前窗口里面所有元素的和
    int sum;
    // 使用队列存储滑动窗口中的数字
    std::queue<int> q;
};

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