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(, e)和(4, height[11)。 找出其中的两条线,使得它们×轴共同构成的容器可以容纳最多的水。 返回容器可以储存
时间: 2024-12-15 18:19:08 浏览: 10
这是一个经典的计算机科学问题,通常被称为“两杆容积”或“最大面积容器”。给定一个高度数组`height`,我们需要找到两条垂直于x轴的线段,一条从`(0, 0)`开始,另一条从`(4, 0)`开始,并在每个时间步`i`(`0 <= i < n`)放下线,直到它到达`height[i]`的高度。我们的目标是在整个过程中找到能容纳最多水量的区域。
为了求解这个问题,我们可以使用动态规划。创建一个变量`maxArea`来存储当前能找到的最大容积,然后遍历数组`height`。对于每个位置`i`,计算以`i`为下界的左边线段和以`4`为上界右边线段所能形成的最大宽度,即`min(height[i], 4)`,并将这个宽度乘以前面已经累积的高度`maxArea * min(height[:i])`更新到`maxArea`中。最后,`maxArea`就是我们想要的答案。
算法伪代码如下:
```python
def maxArea(height):
maxArea = 0
for i in range(len(height)):
maxArea = max(maxArea, height[i] * (4 - 0))
if i > 0:
maxArea = max(maxArea, (height[i] + height[i-1]) * (4 - i))
return maxArea
```
相关问题
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])。请编写一个函数: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。
这是一个经典的双指针问题,可以使用双指针算法来解决。具体来说,我们可以将左指针指向数组的起始位置,右指针指向数组的末尾位置。每次计算当前左指针和右指针所指的区域所能容纳的水的体积,取最大值。然后移动高度较低的那个指针,因为如果移动高度较高的指针,由于宽度变小,容器的容积只会变小而不会变大。
代码示例:
```
int maxArea(vector<int>& height) {
int left = 0, right = height.size() - 1;
int maxArea = 0;
while (left < right) {
int currArea = min(height[left], height[right]) * (right - left);
maxArea = max(maxArea, currArea);
if (height[left] < height[right]) {
left++;
} else {
right--;
}
}
return maxArea;
}
```
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。
### 回答1:
双指针法:
容器的面积由两个因素决定:两条垂线的距离和两条垂线中较短的高度。因此,我们可以使用双指针法,从两端开始向中间移动,每次移动较短高度的指针,直到两个指针相遇为止,期间不断更新最大面积。
具体实现如下:
1. 初始化左指针 left 和右指针 right 分别指向数组的首尾元素。
2. 循环直到两个指针相遇:
a. 计算当前面积:由于两条垂线的距离是 right - left,而两条垂线中的较短高度是 min(height[left], height[right]),因此当前面积为 (right - left) * min(height[left], height[right])。
b. 更新最大面积。
c. 如果左指针对应的高度小于右指针对应的高度,则左指针向右移动一位,否则右指针向左移动一位。
3. 返回最大面积。
时间复杂度:O(n),其中 n 是数组的长度。两个指针移动的总次数最多为 n - 1 次。
空间复杂度:O(1)。只需要常数的额外空间。
Python 代码:
### 回答2:
题目要求在给定的整数数组中找出两条垂线,使得它们与 x 轴构成的容器可以容纳最多的水。容器的最大容量由两条垂线的高度和两条垂线之间的距离决定。
要找到最大容量的容器,我们可以使用双指针的方法。定义左指针指向数组的起点,右指针指向数组的终点。计算当前指针所指向的两条垂线之间的容量,然后将指向较短垂线的指针向较长垂线的方向移动一格。这样反复迭代直到左指针和右指针相遇为止。每次迭代计算容量并更新最大容量值。
算法的具体步骤如下:
1. 初始化左指针left为0,右指针right为n-1,最大容量max_area为0。
2. 当left < right时,执行以下循环:
- 计算当前容器的容量area,即min(height[left], height[right]) * (right - left)。
- 将max_area更新为max(max_area, area)。
- 如果height[left] < height[right],则将left向右移动一格;否则,将right向左移动一格。
3. 返回max_area作为最大水量。
该算法的时间复杂度为O(n),线性遍历一次整个数组。空间复杂度为O(1),仅使用常数级额外空间。
代码示例:
```python
def maxArea(height):
n = len(height)
left = 0
right = n - 1
max_area = 0
while left < right:
area = min(height[left], height[right]) * (right - left)
max_area = max(max_area, area)
if height[left] < height[right]:
left += 1
else:
right -= 1
return max_area
```
这样,给定的整数数组height中的两条垂线与x轴构成的容器最多可以容纳的水量就是返回结果。
### 回答3:
给定长度为n的整数数组height,我们需要找到两条线,使得它们与x轴构成的容器可以容纳最多的水量。
我们可以使用双指针法来解决这个问题。初始化左指针为数组的首位,右指针为数组的末位。计算当前左指针和右指针之间的水量,并和当前最大水量进行比较。
然后,我们移动指针的规则是:如果左指针指向的高度小于右指针指向的高度,则左指针向右移动一位;如果左指针指向的高度大于右指针指向的高度,则右指针向左移动一位。这是因为如果左指针向右移动,底的长度会减小,而且新的短板可能比原来的短板更短,导致容器的面积只会更小。
我们重复这个过程直到左指针和右指针相遇。在这个过程中,我们不断更新最大水量的值。最后返回最大水量即可。
以下是用Python实现的代码:
def maxArea(height):
left = 0
right = len(height) - 1
max_area = 0
while left < right:
area = min(height[left], height[right]) * (right - left)
max_area = max(max_area, area)
if height[left] < height[right]:
left += 1
else:
right -= 1
return max_area
时间复杂度为O(n),空间复杂度为O(1)。
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