盛最多水的容器-双指针

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。

在这里插入图片描述
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

分析

设两指针 ii , jj ,指向的水槽板高度分别为 h[i]h[i] , h[j]h[j] ,此状态下水槽面积为 S(i, j)S(i,j) 。由于可容纳水的高度由两板中的短板 决定,因此可得如下 面积公式 :

			S(i, j) = min(h[i], h[j]) × (j - i)

要矩阵面积最大化,两条垂直线的距离越远越好,两条垂直线的最短长度也要越长越好。

我们设置两个指针 left 和 right,分别指向数组的最左端和最右端。此时,两条垂直线的距离是最远的,若要下一个矩阵面积比当前面积来得大,必须要把 height[left] 和 height[right] 中较短的垂直线往中间移动,看看是否可以找到更长的垂直线。

代码

	/**
     * 盛最多水的容器
     *
     * @param height 容器的高度集合
     * @return 最大容量
     */
    public int maxArea(int[] height) {
        int left = 0, right = height.length - 1, maxCapacity = 0, temp;
        while (left < right) {
            temp = Math.min(height[left], height[right]) * (right - left);
            maxCapacity = Math.max(temp, maxCapacity);
            if (height[left] < height[right]) {
                left++;
            } else {
                right--;
            }
        }
        return maxCapacity;
    }
力扣最多容器问题描述为:给定一个长度为 n 的整数数组 height ,有 n 条垂线,第 i 条线的两个端点是 (i, 0) 和 (i, height[i]) ,需找出其中的两条线,使得它们与 x 轴共同构成的容器可以容纳最多,且不能倾斜容器,要返回容器可以储存的最大量 [^1][^2][^3]。 以下给出两种解决方案: ### C++ 暴力解法优化版 初步想法是从左到右计算每个容量,取其最大值,但可能存在超时情况。优化点在于增加一个判断,如果后续的左垂直线小于前面的左垂直线,则不用计算其与右垂直线的容量,因为都达不到最大值。 ```cpp class Solution { public: int maxArea(vector<int>& height) { int con = 0; // 返回的最大容量 int tal = height[0]; // 记录左垂线的最高值 int len = height.size(); // 垂线总数 int conind; // 容量暂存值 for (int ii = 0; ii < len - 1; ii++) { if (tal > height[ii]) continue; // 如果后面的左垂线小于之前,则没必要计算其后续容量 tal = height[ii]; // 更新左垂线的最高值 for (int jj = ii + 1; jj < len; jj++) { conind = (jj - ii) * min(height[jj], height[ii]); // 底乘以高,高为矮的线 if (conind > con) con = conind; // 更新最大容量 } } return con; } }; ``` ### C++ 双指针解法 使用左右两个指针,不断移动较矮的指针,直到左右两指针相遇。 ```cpp class Solution { public: int maxArea(vector<int>& height) { int left = 0, right = height.size() - 1; int ans = 0, temp = 0; while (left < right) { temp = min(height[left], height[right]) * (right - left); ans = max(ans, temp); if (height[left] < height[right]) { left++; } else right--; } return ans; } }; ```
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