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题目
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])
。
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
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
代码-个人
java
public static int maxArea(int[] height) {
// 容积 = 长 * 宽 = (right-left) * min(height[left], height[right]) int left = 0;
int right = height.length-1;
int maxArea = 0;
while (left < right) {
int area = (right-left) * Math.min(height[left], height[right]);
maxArea = Math.max(maxArea, area);
if (height[left] < height[right]) {
left++;
} else {
right--;
}
}
return maxArea;
}
官方题解
方法一:双指针 说明
本题是一道经典的面试题,最优的做法是使用「双指针」。如果读者第一次看到这题,不一定能想出双指针的做法。
分析
我们先从题目中的示例开始,一步一步地解释双指针算法的过程。稍后再给出算法正确性的证明。
题目中的示例为:
[1, 8, 6, 2, 5, 4, 8, 3, 7] ^ ^ 在初始时,左右指针分别指向数组的左右两端,它们可以容纳的水量为 min(1,7)∗8=8。
此时我们需要移动一个指针。移动哪一个呢?直觉告诉我们,应该移动对应数字较小的那个指针(即此时的左指针)。这是因为,由于容纳的水量是由
两个指针指向的数字中较小值∗指针之间的距离 决定的。如果我们移动数字较大的那个指针,那么前者「两个指针指向的数字中较小值」不会增加,后者「指针之间的距离」会减小,那么这个乘积会减小。因此,我们移动数字较大的那个指针是不合理的。因此,我们移动 数字较小的那个指针。
有读者可能会产生疑问:我们可不可以同时移动两个指针? 先别急,我们先假设 总是移动数字较小的那个指针 的思路是正确的,在走完流程之后,我们再去进行证明。
所以,我们将左指针向右移动:
[1, 8, 6, 2, 5, 4, 8, 3, 7] ^ ^ 此时可以容纳的水量为 min(8,7)∗7=49。由于右指针对应的数字较小,我们移动右指针:
[1, 8, 6, 2, 5, 4, 8, 3, 7] ^ ^ 此时可以容纳的水量为 min(8,3)∗6=18。由于右指针对应的数字较小,我们移动右指针:
[1, 8, 6, 2, 5, 4, 8, 3, 7] ^ ^ 此时可以容纳的水量为 min(8,8)∗5=40。两指针对应的数字相同,我们可以任意移动一个,例如左指针:
[1, 8, 6, 2, 5, 4, 8, 3, 7] ^ ^ 此时可以容纳的水量为 min(6,8)∗4=24。由于左指针对应的数字较小,我们移动左指针,并且可以发现,在这之后左指针对应的数字总是较小,因此我们会一直移动左指针,直到两个指针重合。在这期间,对应的可以容纳的水量为:min(2,8)∗3=6,min(5,8)∗2=10,min(4,8)∗1=4。
在我们移动指针的过程中,计算到的最多可以容纳的数量为 49,即为最终的答案。
复杂度分析
- 时间复杂度:O(N),双指针总计最多遍历整个数组一次。
- 空间复杂度:O(1),只需要额外的常数级别的空间。