11. 盛最多水的容器

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。

说明:你不能倾斜容器,且 n 的值至少为 2。


image.png

示例:

输入:[1,8,6,2,5,4,8,3,7]
输出:49

想法:

  1. 最简单的做法,两个for循环,依次计算长度高度,得出面积,比较大小
  2. 细细想了一下,很多重复计算 了很多次,双指针法,容器面积的高取决于两条线中较矮的那条。 假设height.len=10, 我们先令i=0,j=9,然后计算面积并记录下来。此时容器的底边是最长的,若i,j向中间移动了,底边的长度就会变小,若想面积增大,则必须高增大才行,所以我们需要比较 height[0] 和 height[9] ,取较短的一条线,使之向中间移动直到找到更长的一条线,才有可能使得容器面积变大。但由于求面积的代码并不复杂,所以 较短的一条线在移动时,也没必要 找到更长的线,只需要直接向中间移动一位并求面积 即可。
static public int MaxArea(int[] height)
{
    if (height.Length < 2) return 0;

    int max = 0;
            
    for (int i = 0; i < height.Length; i++)
    {
        for (int j = i+1; j < height.Length; j++)
        {
            int t = (j - i) * Math.Min(height[j], height[i]);
            if (t > max)
                max = t;
        }
    }

    return max;
}
static public int MaxArea(int[] height)
{
    int max = 0;
    int i = 0, j = height.Length - 1;
    while (i < j)
    {
        int area = (j - i) * Math.Min(height[i], height[j]);
        if (area > max) max = area;
        if (height[i] < height[j]) i++;
        else j--;
    }
    return max;
}
题目中的"最多容器"实际上是一个著名的问题,也被称为"最多容器"问题。该问题可以用贪心算法来解决。 首先,我们定义一个指针对数组进行遍历。初始时,左指针指向数组的第一个元素,右指针指向数组的最后一个元素。我们计算当前指针所指向的两个元素构成的容器的面积。容器的面积是由两个因素决定的,即两个指针之间的距离和指针所指向的较小的元素的高度。我们将这个面积记录下来,并与之前的最大面积进行比较,保留最大的面积值。 接下来,我们要决定移动哪个指针。我们移动指针的原则是,每次移动指向较小元素的指针,这样才有可能找到更高的柱子,进而获得更大的面积。假设当前左指针指向的元素较小,那么我们将左指针向右移动一位。否则,如果右指针指向的元素较小,我们将右指针向左移动一位。 重复上述的过程,直到两个指针相遇为止。最后得到的最大面积即为所求。 下面是用Python编写的解法代码: def maxArea(height): left = 0 right = len(height) - 1 maxArea = 0 while left < right: area = min(height[left], height[right]) * (right - left) maxArea = max(maxArea, area) if height[left] < height[right]: left += 1 else: right -= 1 return maxArea 这段代码的时间复杂度是O(n),其中n是数组的长度。因为我们只对整个数组进行了一次遍历。因此,该解法是一个高效解法。
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