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题目解析

题目:给定一个整数数组 array 和一个整数 n,表示数组的长度,求数组中以任意连续 k 个元素为底边,以这些元素中的最小值为高的矩形面积的最大值。

思路

  1. 暴力解法:遍历所有可能的子数组长度 k(从 1 到 n),再遍历所有可能的起始位置 i,计算每个子数组的最小高度 min_height,然后计算面积 area = k * min_height,最后更新最大面积 max_area

  2. 优化思路

    • 使用滑动窗口或单调栈可以优化到 O(n) 时间复杂度,但这里我们主要解析暴力解法,因为该解法易于理解和实现,适合初学者。

图解

  • 假设数组为 [1, 2, 3, 4, 5],n = 5。
  • 对于 k = 1,检查每个元素作为矩形的高,面积分别为 [1, 2, 3, 4, 5]
  • 对于 k = 2,子数组为 [1, 2][2, 3][3, 4][4, 5],面积分别为 [2, 6, 12, 20] 中的最小值乘以 2。
  • 依此类推,找到最大面积。

代码详解

python复制代码
	def solution(n, array):

	    max_area = 0

	    

	    # 遍历所有可能的 k 值

	    for k in range(1, n + 1):

	        # 遍历所有可能的起始位置 i

	        for i in range(n - k + 1):

	            # 计算当前子数组的矩形面积

	            min_height = min(array[i:i + k])

	            area = k * min_height

	            # 更新最大面积

	            max_area = max(max_area, area)

	    

	    return max_area

知识总结

  1. 暴力解法:通过两层循环遍历所有可能的子数组和高度来计算面积,时间复杂度为 O(n^3)(因为 min 函数在内部需要 O(k) 时间)。
  2. 优化方向:利用单调栈或滑动窗口技术,可以将时间复杂度优化到 O(n)。

学习建议

  • 对于初学者,理解暴力解法是理解问题的基础。
  • 尝试优化解法,学习单调栈和滑动窗口技术。
  • 多做类似题目,巩固对数组和子数组操作的理解。

学习计划

  1. 刷题计划

    • 每天至少刷 5 道数组和子数组相关的题目。
    • 每周至少完成一次中等难度的题目挑战。
  2. 针对性学习

    • 针对错题,分析错误原因,总结知识点。
    • 使用豆包MarsCode AI的错题本功能,定期复习。
  3. 资源结合

    • 结合豆包MarsCode AI的解析和代码示例,深入理解题目解法。
    • 观看相关视频教程,如算法基础、数据结构等,加深理解。

工具运用

  • 豆包MarsCode AI:用于刷题、查看解析和错题本。
  • IDE(如PyCharm, VSCode) :用于编写代码,调试和测试。
  • 在线学习平台(如Coursera, LeetCode) :补充学习资源,观看视频教程,参与讨论。

实用学习建议

  • 养成每天刷题的习惯,保持手感。
  • 多看解析,理解多种解法,拓宽思路。
  • 利用AI工具进行个性化学习,提高学习效率。