c++ 接雨水 可视化

接雨水是一道经典的算法问题，可以通过可视化来更好地理解。以下是一个基于C++的接雨水可视化示例：

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>
#include <cmath>
#include <Windows.h>

using namespace std;

const int kScreenWidth = 100; // 屏幕宽度
const int kScreenHeight = 30; // 屏幕高度

void DrawBar(int x, int y, int height, char ch) {
    COORD pos;
    HANDLE output = GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE);
    pos.X = x;
    pos.Y = y;
    SetConsoleCursorPosition(output, pos);
    for (int i = 0; i < height; i++) {
        cout << ch;
        pos.Y++;
        SetConsoleCursorPosition(output, pos);
    }
}

void DrawWater(int x, int y, int width, char ch) {
    COORD pos;
    HANDLE output = GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE);
    pos.X = x;
    pos.Y = y;
    SetConsoleCursorPosition(output, pos);
    for (int i = 0; i < width; i++) {
        cout << ch;
        pos.X++;
        SetConsoleCursorPosition(output, pos);
    }
}

void Draw(vector<int>& height) {
    int maxHeight = *max_element(height.begin(), height.end());
    int minHeight = *min_element(height.begin(), height.end());
    int screenTop = kScreenHeight - 1;
    int screenBottom = 0;
    for (int i = 0; i < height.size(); i++) {
        int x = i * (kScreenWidth - 1) / (height.size() - 1);
        int y = screenTop - (height[i] - minHeight) * (screenTop - screenBottom) / (maxHeight - minHeight);
        DrawBar(x, y, kScreenHeight - y - 1, '#');
    }
    for (int i = 1; i < height.size() - 1; i++) {
        int leftHeight = height[i];
        for (int j = i - 1; j >= 0; j--) {
            leftHeight = max(leftHeight, height[j]);
        }
        int rightHeight = height[i];
        for (int j = i + 1; j < height.size(); j++) {
            rightHeight = max(rightHeight, height[j]);
        }
        int water = min(leftHeight, rightHeight) - height[i];
        if (water > 0) {
            int x = i * (kScreenWidth - 1) / (height.size() - 1);
            int y = screenTop - (min(leftHeight, rightHeight) - minHeight) * (screenTop - screenBottom) / (maxHeight - minHeight) - water;
            DrawWater(x, y, 1, '~');
        }
    }
}

int main() {
    vector<int> height = {0,1,0,2,1,0,1,3,2,1,2,1};
    Draw(height);
    return 0;
}

该程序使用了Windows API来控制控制台输出。首先，我们定义了`DrawBar`函数和`DrawWater`函数来分别绘制柱子和水。其中，`DrawBar`函数接受柱子的坐标`(x, y)`和高度`height`，使用循环输出字符来绘制柱子；`DrawWater`函数接受水的坐标`(x, y)`、长度`width`和字符`ch`，使用循环输出字符来绘制水。

接着，我们定义了`Draw`函数来绘制整个场景。该函数首先计算出最高柱子和最低柱子的高度，并将屏幕分成若干个区间。然后，对于每个柱子，根据其高度计算出在屏幕上的位置，并使用`DrawBar`函数绘制柱子。最后，对于每个柱子，计算它左边和右边的最高柱子高度，根据高度差计算出水的高度，并使用`DrawWater`函数绘制水。

最后，在`main`函数中定义了一个示例输入，调用`Draw`函数绘制出结果。

运行程序，可以看到绘制出了一个柱状图和水的效果，可以更好地理解接雨水问题的解法。