青训营X豆包MarsCode 技术训练营第三课 | 豆包MarsCode AI 刷题

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《豆包MarsCode AI刷题学习心得:数组最大矩形面积问题》

一、题目解析

  1. 思路
    • 一种可行的思路是使用双层循环。外层循环用于确定子数组(即相邻的 kk 个元素)的起始位置 ii,内层循环用于确定子数组的长度 kk(从1到 Ni+1N - i + 1)。对于每个确定的子数组,我们需要找到其中的最小值,然后计算该子数组对应的矩形面积 R(k)R(k),并不断更新全局的最大面积值。
    • 为了找到子数组中的最小值,可以在内层循环中再次遍历子数组元素来获取最小值,这样整体的时间复杂度为 O(N3)O(N^3),其中 NN 是数组的长度。不过,我们可以使用一个辅助数据结构(如单调栈)来优化获取最小值的过程,将时间复杂度优化到 O(N2)O(N^2)
  2. 代码详解(以简单的暴力解法为例)
    • 以下是Python代码实现:
def solution(h):
    n = len(h)
    max_area = 0
    for i in range(n):
        for k in range(1, n - i + 1):
            min_height = min(h[i:i + k])
            area = k * min_height
            if area > max_area:
                max_area = area
    return max_area


  • 在这个代码中,首先获取数组的长度 nn,并初始化最大面积 max_area 为0。外层的 for 循环,变量 i 从0到 n1n - 1,确定子数组的起始位置。内层的 for 循环,变量 k 从1到 ni+1n - i + 1,确定子数组的长度。对于每个子数组 h[i:i + k],通过 min 函数找到其中的最小值 min_height,然后计算面积 area。如果 area 大于当前的最大面积 max_area,则更新 max_area。最后,函数返回 max_area

二、知识总结

  1. 新知识点
    • 对于这个问题,一个新的知识点是如何通过嵌套循环来处理数组中的子数组情况。这种思路在处理很多与数组子结构相关的问题时非常有用。
    • 另外,优化过程中提到的单调栈概念也是一个新的收获。单调栈可以在 O(N)O(N) 的时间复杂度内解决一些与寻找数组中的最值相关的问题,这是一种比较高效的数据结构。
  2. 自己的理解
    • 关于嵌套循环处理子数组,它是一种很直观的方式来遍历数组中的所有可能子结构。但是,这种方法在时间复杂度上可能不是最优的,需要根据具体问题进行优化。对于单调栈,它是一种特殊的数据结构,通过维护栈内元素的单调性,可以快速地获取一些最值信息。例如,在这个问题中,如果使用单调栈来优化获取子数组最小值的过程,就可以大大提高算法的效率。
  3. 对入门同学的学习建议
    • 对于刚入门的同学,在处理数组相关问题时,要先掌握基本的遍历方法,像单循环遍历数组元素,以及嵌套循环处理子数组这种常见的操作。在学习过程中,要注重时间复杂度和空间复杂度的分析,当发现自己的算法效率不高时,要积极寻找优化的方法。对于新的数据结构和算法概念,如单调栈,要从基础开始学习,理解其原理和应用场景,可以通过阅读相关的博客文章或者观看教学视频来加深理解。

三、学习计划

  1. 制定刷题计划
    • 在使用豆包MarsCode AI刷题时,我会根据算法的难度和类型来制定刷题计划。对于这个数组相关的问题,我会先从简单的数组遍历和基本操作的题目开始刷起,例如计算数组元素的和、查找数组中的特定元素等题目。每天安排一定的刷题量,比如10 - 15道题。随着对数组操作的熟练掌握,再开始刷一些涉及子数组处理的题目,像这个最大矩形面积问题。对于这类较难的题目,我会安排每周2 - 3道题,确保有足够的时间去理解和优化算法。
  2. 利用错题进行针对性学习
    • 当遇到做错的题目时,我会仔细分析错误原因。如果是因为算法思路错误,我会重新思考问题,参考正确的解题思路,比如查看豆包的答案解析或者在网上搜索相关的解题方法。对于这个最大矩形面积问题,如果我错误地计算了子数组的面积或者没有考虑到所有的情况,我会重新梳理自己的思路,重新编写代码。同时,我会把错题整理到错题本中,记录下错误的地方、正确的解法以及自己的收获,定期复习错题,加深对知识点的理解。

四、工具运用

  1. 与其他学习资源相结合
    • 我会将豆包MarsCode AI刷题功能与在线课程相结合。例如,在学习数组相关知识时,可以同时学习Coursera或者edX上的算法课程。在线课程中的理论知识可以帮助我更好地理解刷题过程中遇到的概念和算法。如果在刷题时遇到困难,我可以回到课程中查找相关的知识点进行复习。
    • 我还会结合编程书籍,如《算法竞赛入门经典》。书中有很多关于数组处理、算法优化等方面的详细讲解和示例。在刷题之前,可以先阅读书中相关章节,然后再进行刷题练习。这样可以将理论知识与实际的代码练习相结合,提高学习效果。对于其他用户的建议是,要善于整合不同的学习资源,不要仅仅依赖刷题工具,通过多种方式的学习可以更全面地掌握知识。