从0刷算法(6)盛最多水的容器

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题目描述

给你 n 个非负整数 a1,a2,...,an,每个数代表坐标中的一个点 (i, ai) 。在坐标内画 n 条垂直线,垂直线 i 的两个端点分别为 (i, ai) 和 (i, 0) 。找出其中的两条线,使得它们与 x 轴共同构成的容器可以容纳最多的水。

说明:你不能倾斜容器。

示例 1:

输入:[1,8,6,2,5,4,8,3,7]
输出:49 
解释:图中垂直线代表输入数组 [1,8,6,2,5,4,8,3,7]。在此情况下,容器能够容纳水(表示为蓝色部分)的最大值为 49

示例 2:

输入:height = [1,1]
输出:1

示例 3:

输入:height = [4,3,2,1,4]
输出:16

示例 4:

输入:height = [1,2,1]
输出:2

提示:

n == height.length 2 <= n <= 105 0 <= height[i] <= 104

题目链接:盛最多水的容器

思路介绍

矩阵的面积与两个因素有关:

  1. 矩阵的长度:两条垂直线的距离
  2. 矩阵的宽度:两条垂直线其中较短一条的长度

因此,初始化双指针分列水槽左右两端,循环每轮将短板向内移动一格,并更新面积最大值,直到两指针相遇时跳出;即可获得最大面积。

具体

水的容量取决于左右边界中低的边界和左右边界相隔的宽度 用 left 和 right 两个指针从两端向中心收缩,一边收缩一边计算 [left, right] 之间的矩形面积,取最大的面积值即是答案。 双指针技巧当中,为什么要移动较低的一边 因为矩形的高度是由 min(height[left], height[right]) 即较低的一边决定的 你如果移动较低的那一边,那条边可能会变高,使得矩形的高度变大,进而就「有可能」使得矩形的面积变大 相反,如果你去移动较高的那一边,矩形的高度是无论如何都不会变大的,所以不可能使矩形的面积变得更大 利用双指针法可将时间复杂度降到O(n)

代码

class Solution {
    public int maxArea(int[] height) {
        //画图看看。这是个单调问题!
        int left=0,right=height.length-1;
        int area=(right-left)*Math.min(height[left],height[right]);
        while(left<right){
            if(height[left]<=height[right]){
                left++;
            }
            else{
                right--; 
            }
            area=Math.max(area,(right-left)*Math.min(height[left],height[right]));
        }
        return area;
    }
}

运行结果

执行结果:

通过

执行用时:5 ms

内存消耗:51 MB

总结:

我们将桶底长度定为最大并计算容积,然后不断地减小桶底长度以观察是否存在更大容积的桶。在继续比较观察的过程中,桶底变小,我们只能尽可能地提高短板以使容积增大。根据木桶短板效应,我们每次比较都需要更新短板来寻找更大容积的桶,直到最后两个桶边重合,我们不可能再找到更大容积的桶,返回最终的结果即可。