算法练习——盛最多水的容器

题目描述:

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)(i, height[i])

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。

返回容器可以储存的最大水量。

说明: 你不能倾斜容器。

示例 1:

算法练习——盛最多水的容器_第1张图片

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

提示:

  • n == height.length
  • 2 <= n <= 105
  • 0 <= height[i] <= 104

通过代码:

class Solution {
    public int maxArea(int[] height) {
        int left = 0;
        int right = height.length - 1;
        //  返回的最大值
        int result = 0;
        while( left < right ){
            //  记录此时组成的容积
            int volume = (height[left]<height[right]?height[left]:height[right]) * (right - left);
            if(volume > result) result = volume;
            if (height[left] <= height[right]) {
                ++left;
            }else{
                --right;
            }
        }
        return result;
    }
}

解析:

首先我们声明两个指针 left, right ,分别指向的水槽板两侧,高度为height[left], height[right]

由于可容纳水的高度由两板中的 短板 决定,因此可得 此状态下水槽面积公式为 :

v o l u m e ( i , j ) = m i n ( h e i g h t [ l e f t ] , h e i g h t [ r i g h t ] ) × ( r i g h t − l e f t ) volume(i,j) = min(height[left],height[right])×(right-left) volume(i,j)=min(height[left],height[right])×(rightleft)

在每个状态下,无论长板或短板向中间收窄一格,都会导致水槽宽度 ( r i g h t − l e f t ) (right - left) (rightleft) 变短:

若向内 移动短板 ,水槽的短板 m i n ( h e i g h t [ l e f t ] , h e i g h t [ r i g h t ] ) min(height[left],height[right]) min(height[left],height[right]) 可能 变大,因此下个水槽的面积 可能增大
若向内 移动长板 ,水槽的短板 m i n ( h e i g h t [ l e f t ] , h e i g h t [ r i g h t ] ) min(height[left],height[right]) min(height[left],height[right]) 不变变小 ,因此下个水槽的面积 一定变小

因此,初始化双指针分列水槽左右两端,循环每轮将 短板 向内移动一格,并更新面积最大值result。当两指针相遇时结束循环,此时存储的 result 即为获得最大面积。

复杂度分析:

时间复杂度: O ( n ) O(n) O(n);双指针遍历为 n == height.length

空间复杂度: O ( 1 ) O(1) O(1).

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