題目:
給定一個數組,每個位置的值代表一個高度,那么整個數組可以看做是一個直方圖,
如果把這個直方圖當作容器的話,求這個容器能裝多少水
例如:3,1,2,4
代表第一個位置高度為3,第二個位置高度為1,以此類推,這個直方圖能裝3格水。如圖紅色地方:
思路:很多人會誤想到正出什么波峰波谷,這就從開始就錯了,比如兩個相鄰的波峰之外還有更大的波峰,這么說來你中間這連個波峰波谷算的值多白算了,這個用直接點的想法來做就可以了,就找當前i位置上能裝多少水,就是從i位置向前和后遍歷,找到前后max值較小的減去當前i位置的值就是能裝的水,當然要是前或后沒找到i位置小的,那么就不能裝水(給你5分鐘畫圖理解下這個思想)。思路有了,考慮解法:
1、暴力解法,每個i位置,都前后遍歷,這個方法的時間復雜度為O(n2),
public static int getWater(int[] arr) {if (arr == null || arr.length < 3) {return 0;}int sum = 0;for (int i = 1; i < arr.length - 1; i++) {int leftMax = arr[0];for (int j = 0; j < i; j++) {if (arr[j] > leftMax) {leftMax = arr[j];}}int rightMax = arr[arr.length - 1];for (int k = arr.length - 1; k > i; k--) {if (arr[k] > rightMax) {rightMax = arr[k];}}sum += Math.max(0, Math.min(leftMax, rightMax) - arr[i]);}return sum;}
2,空間換時間,預處理數組,在找i之前,定義一個0-i位置最大大值數組,做法就是右滑數組,再定義一個i-length-1的最大是數組,做法就是左滑數組,然后找i上能裝的水時,不用前后找,只需要查表就可以,這個時間復雜度為O(n),空間復雜度為O(n)。
3、時間復雜度為O(n),空間復雜度為O(1),厲害了這個,想不想聽,想不想學,定義一個左指針,指向第二個元素,一個有指針,指向倒數第二個元素,因為一個和最后一個肯定不能儲水,設置左邊最大值為arr[0],右邊最大值為arr[arr.length-1],只需要判斷左邊最大值與右邊最大值即可,當左邊最大值小于右邊最大值,左指針右滑,左指針位置上能裝的水就是左邊對大值減去左指針指的值,若左指針指向的值大于左邊大值,就不減,說明不能儲水,更新左邊最大值,當右邊最大值小于左邊最大值時,右指針左滑,做法跟前類似,直到左指針小于等于有指針跳出循環。反正就一句話,哪邊小那邊指針移動:
public static int getWater(int[] arr) {if (arr == null || arr.length < 3) {return 0;}int value = 0;int leftMax = arr[0];int rightMax = arr[arr.length - 1];int l = 1;int r = arr.length - 2;while (l <= r) {if (leftMax <= rightMax) {value += Math.max(0, leftMax - arr[l]);leftMax = Math.max(leftMax, arr[l++]);} else {value += Math.max(0, rightMax - arr[r]);rightMax = Math.max(rightMax, arr[r--]);}}return value;}
相同思想的另一種寫法
public static int getWater(int[] height) {int res = 0;int l = 0, r = height.length - 1, level = 0;while (l < r) {int lower = height[height[l] < height[r] ? l++ : r--];level = Math.max(level, lower);res += level - lower;}return res;}
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