给你 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。

 例

示例 1:

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
示例 3:

输入:height = [4,3,2,1,4]
输出:16
示例 4:

输入:height = [1,2,1]
输出:2
 

提示:

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

思路:
在我看来这道题的总体思路就是列出所有的面积,然后比较大小,当然肯定不能列出全部,这涉及到怎么移动的问题,如果左边的值小就往右边移动,右面的值小就往左边移动。
这里引用了力扣官方的说明:

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 = 8min(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
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 = 49min(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 = 18min(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 = 40min(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 = 24min(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 = 6min(2,8)∗3=6,min(5, 8) 2 = 10min(5,8)∗2=10,min(4, 8) 1 = 4min(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。

Last modification:October 15th, 2021 at 09:15 pm
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