[leetcode] 11. 盛最多的水

难度:Medium.

给定 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

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:
输入: [1,8,6,2,5,4,8,3,7]
输出: 49

解析:
这里的相关标签是:数组,双指针.

我们也见过一些双指针的题了,包括[leetcode] 19. 删除链表的倒数第N个节点[leetcode] 3.无重复字符的最长字串,特点都是用两个指针,圈出一片区域,保证这篇区域最大,或者最长,或者不变。

这道题也是这样,是用两个指针,圈出一片区域,保证这篇区域最大。

很自然应对这种找最大的题,会有2种解法。

  1. 暴力解;
  2. 取巧解。
  • 暴力解很好理解,将list里任意2数的所有组合,取最大。
    时间复杂度:O(n^2).

  • 取巧解就是双指针的方法。
    水槽面积 = 长 \times 宽

最大的长,就左指针L=0,右指针R=n-1。
最大的宽呢,不确定。

指针移动规则:
每次选定围成水槽两板高度 h[L] h[R], h[L] h[R] 中的短板,向中间收窄 1 格。

证明:
假设 h[L]<h[R], 面积S(L, R)左侧向内收缩至S(L+1, R)。那么就等于消去了面积S(L, R-1),S(L, R-2), ..., S(L, L+1),注意这里:

S(L, R-1),S(L, R-2), ..., S(L, L+1) < S(L, R)

因为:

  • 长:只会小于或等于h[L]
  • 宽:只会小于R-L

因此,所有消去的面积都< S(L, R)。因此消去的状态不会动摇最大面积。

代码:

def maxArea(height):
    L = 0
    R = len(height)-1
    area_max = min(height[L], height[R])*(R-L)
    
    while L < R:
        if height[L] < height[R]:
            L += 1
        else:
            R -= 1
        
        area_max = max(area_max, min(height[L], height[R])*(R-L))
    
    return area_max
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