[230526 lc42] 接雨水

[230526 lc42] 接雨水

一 题目

42. 接雨水

给定 n 个非负整数表示每个宽度为 1 的柱子的高度图,计算按此排列的柱子,下雨之后能接多少雨水。

示例 1:

[230526 lc42] 接雨水_第1张图片

输入:height = [0,1,0,2,1,0,1,3,2,1,2,1]
输出:6
解释:上面是由数组 [0,1,0,2,1,0,1,3,2,1,2,1] 表示的高度图,在这种情况下,可以接 6 个单位的雨水(蓝色部分表示雨水)。 

示例 2:

输入:height = [4,2,0,3,2,5]
输出:9

二 动态规划

2.1 整体思路

我们可以把要求的雨水面积划分为一个一个小矩形,每个小矩形的底都是一,高度取每个高度左边的最大高度和右边的最大高度的最小值,减去当前的这个高度。

由递推公式可知我们需要从左到右遍历数组,找到左边的最大高度;从右到左遍历数组,找到右边的最大数组。

2.2 关键点/重点/难点

关键点在确定递推公式,再由递推公式确定遍历顺序。

2.3 代码分析
class Solution {
public:
    int trap(vector<int>& height) {
		vector<int> left(height.size());
        vector<int> right(height.size());
        left[0] = height[0];
        for(int i = 1; i < height.size(); ++i) {
			left[i] = max(left[i - 1], height[i]);
        }
        right[height.size() - 1] = height.back();
        for(int i = height.size() - 2; i >= 0; --i) {
            right[i] = max(right[i + 1], height[i]);
        }
        int result = 0;
        for(int i = 0; i < height.size(); ++i) {
            result += min(left[i], right[i]) - height[i];
        }
        return result;
    }
};

三 单调栈

3.1 整体思路

维护一个非严格单调递减的单调栈,为了保证数组中的每一个元素都合法地入栈,要用一个循环去 pop 出比当前元素小的元素,并且在弹出的时候,对这个面积进行计算。

3.2 关键点/重点/难点

使用单调栈来解题,关键点在确定小矩形的长和宽。小矩形的长等于 min(height[r], height[l]) - height[buttom],宽等于 r - l - 1

3.3 代码分析
class Solution {
public:
    int trap(vector<int>& height) {
		stack<int> stk;
        int result = 0;
        for(int i = 0; i < height.size(); ++i) {
			while(!stk.empty() && height[stk.top()] < height[i]) {
                int buttom = stk.top();
                stk.pop();
                if(stk.empty()) {
                    break;
                }
                int left = stk.top(), right = i;
                int h = min(height[left], height[right]) - height[buttom];
                int w = right - left - 1;
                result += h * w;
            }
            stk.push(i);
        }
        return result;
    }
};

四 知识扩展

stack 没有 clear 接口。

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