【算法】柱状图中最大的矩形、两数之和 II - 输入有序数组

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84、柱状图中最大的矩形

0. 题面

给定 n 个非负整数,用来表示柱状图中各个柱子的高度。每个柱子彼此相邻,且宽度为 1

求在该柱状图中,能够勾勒出来的矩形的最大面积。

示例 1:

输入:heights = [2,1,5,6,2,3]
输出:10
解释:最大的矩形为图中红色区域,面积为 10

示例 2:

输入: heights = [2,4]
输出: 4

提示:

  • 1 <= heights.length <=10^5
  • <= heights[i] <= 10^4

解法

/**
 * @param {number[]} heights
 * @return {number}
 */
var largestRectangleArea = function (heights) {
  const stack = [];
  let maxArea = 0;
  heights = [0, ...heights, 0];
  for (let i = 0; i < heights.length; i++) {
    while (stack.length && heights[i] < heights[stack[stack.length - 1]]) {
      const height = heights[stack.pop()];
      const width = i - stack[stack.length - 1] - 1;
      maxArea = Math.max(maxArea, height * width);
    }
    stack.push(i);
  }
  return maxArea;
};

思路:

  • 使用单调栈,栈中存放的是柱子的下标
  • 遍历数组,如果当前柱子的高度小于栈顶柱子的高度,则出栈,计算面积
  • 面积计算公式:height * width,其中 height 是出栈柱子的高度,width 是当前柱子下标减去栈顶柱子下标减一
  • 时间复杂度 O(n),空间复杂度 O(n)

167、两数之和 II - 输入有序数组

0. 题面

给你一个下标从 1 开始的整数数组 numbers ,该数组已按 非递减顺序排列 ,请你从数组中找出满足相加之和等于目标数 target 的两个数。如果设这两个数分别是 numbers[index1] 和 numbers[index2] ,则 1 <= index1 < index2 <= numbers.length 。

以长度为 2 的整数数组 [index1, index2] 的形式返回这两个整数的下标 index1 和 index2。

你可以假设每个输入 只对应唯一的答案 ,而且你 不可以 重复使用相同的元素。

你所设计的解决方案必须只使用常量级的额外空间。

示例 1:

输入:numbers = [2,7,11,15], target = 9
输出:[1,2]
解释:27 之和等于目标数 9 。因此 index1 = 1, index2 = 2 。返回 [1, 2] 。

示例 2:

输入:numbers = [2,3,4], target = 6
输出:[1,3]
解释:24 之和等于目标数 6 。因此 index1 = 1, index2 = 3 。返回 [1, 3] 。

示例 3:

输入:numbers = [-1,0], target = -1
输出:[1,2]
解释:-10 之和等于目标数 -1 。因此 index1 = 1, index2 = 2 。返回 [1, 2] 。

提示:

  • 2 <= numbers.length <= 3 * 10^4
  • -1000 <= numbers[i] <= 1000
  • numbers非递减顺序 排列
  • -1000 <= target <= 1000
  • 仅存在一个有效答案

解法

/**
 * @param {number[]} numbers
 * @param {number} target
 * @return {number[]}
 */
var twoSum = function (numbers, target) {
  let leftIndex = 0;
  let rightIndex = numbers.length - 1;
  const len = numbers.length;
  for (let i = 1; i < len; i++) {
    const sum = numbers[leftIndex] + numbers[rightIndex];
    if (sum < target) {
      leftIndex++;
    } else if (sum > target) {
      rightIndex--;
    } else {
      return [leftIndex + 1, rightIndex + 1];
    }
  }
  return [-1, -1];
};

思路:

  • 由于数组是有序的,所以可以使用双指针的方式,一个指向数组的头部,一个指向数组的尾部,然后根据两个指针指向的元素的和与目标值的大小关系来移动指针。
  • 如果两个指针指向的元素的和小于目标值,则将左指针右移一位,使得和增大。
  • 如果两个指针指向的元素的和大于目标值,则将右指针左移一位,使得和减小。
  • 如果两个指针指向的元素的和等于目标值,则返回两个指针的下标。
  • 如果两个指针相遇,则返回 [-1, -1]
  • 时间复杂度:O(n),空间复杂度:O(1)