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:
-
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。 -
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
- 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)。 - 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
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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。
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针对性学习:
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- 使用豆包MarsCode AI的错题本功能,定期复习。
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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。
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工具运用
- 豆包MarsCode AI:用于刷题、查看解析和错题本。
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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。