11. 盛最多水的容器

题目:

给定 n 个非负整数 a1,a2,...,an,每个数代表座标中的一个点 (i, ai) 。在座标内画 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。

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

思路:

(1)首先确定求得容器容纳水量的公式,这个很容易就能得出:容纳水量 = min(height[i],height[j])*(j-i)  (假设j>i)

(2)最容易想到的是直接for循环遍历嵌套两层遍历数组即可求得。

代码:

    /**
     * 
     *	时间复杂度O(n^2)
     */
    public static int maxArea(int[] height) {
    	int max = 0;
        for(int i=0;i<height.length-1;i++) {
        	for(int j=i+1;j<height.length;j++) {
        		if(Math.min(height[i], height[j])*(j-i)>max) {
        			max = Math.min(height[i], height[j])*(j-i);
        		}
        	}
        }
        return max;
    }

时间复杂度O(n^2)

优化:(双指针法)

根据已知计算结果排除部分不可能的情况。

基本思想采用双指针法,定义一对头尾指针i,j , 比较height[i]和height[j],将height较小的指针向中间靠拢,直到i>=j

例子:例如上边的数组,输入: [1,8,6,2,5,4,8,3,7],初始i=0;j=8 ,height[i]<height[j],(再次之前也需要根据公式求得容纳水量与max比较)则将i++;这样做使得避免了计算[0,7][0,6]...[0,1]的时间,因为根据公式,他们都必定小于[0,8]的结果。

代码:

    public static int maxArea1(int[] height) {
    	int max = 0;
    	int i=0,j=height.length-1;
        while(i<j) {
        	if(height[i]>=height[j]) {
        		if(height[j]*(j-i)>max) {
        			max = height[j]*(j-i);
        		}
        		j--;
        	}else {
        		if(height[i]*(j-i)>max) {
        			max = height[i]*(j-i);
        		}
        		i++;
        	}
        }
        return max;
    }
    

时间复杂度O(n)

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