LeetCode | Container with most water(装最多的水)
2014-07-06 17:28
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Given n non-negative integers a1, a2,
..., an, where each represents a point at coordinate (i, ai). n vertical
lines are drawn such that the two endpoints of line i is at (i, ai) and (i,
0). Find two lines, which together with x-axis forms a container, such that the container contains the most water.
Note: You may not slant the container.
题目就是说,在i位置有高度为ai的线,那么从a1到an任选两条线,选出装入最多水的面积。
思路一:
一个很简单的方法,就是任选两个边,然后取其最小值min,再乘以距离(j-i),就求得面积。取最大值即可。
代码如下:
这个方法简单,但是时间复杂度太高,需要优化。
思路二:
我们先选择最两头的边,求得面积,然后让较小的边向内移动,如果移动较大边的话,很可能把最大值的边给移去了,得不到所求解。但移动最小值的话,希望找到大一点的边再求值。
思路三:
下面以例子: [4,6,2,6,7,11,2] 来讲解。
1.首先假设我们找到能取最大容积的纵线为 i , j (假定i<j),那么得到的最大容积 C = min( ai , aj ) * ( j- i) ;
2.下面我们看这么一条性质:
①: 在 j 的右端没有一条线会比它高! 假设存在 k |( j<k && ak > aj) ,那么 由 ak> aj,所以 min( ai,aj, ak) =min(ai,aj) ,所以由i, k构成的容器的容积C' = min(ai,aj ) * ( k-i) > C,与C是最值矛盾,所以得证j的后边不会有比它还高的线;
②:同理,在i的左边也不会有比它高的线;
这说明什么呢?如果我们目前得到的候选: 设为 x, y两条线(x< y),那么能够得到比它更大容积的新的两条边必然在 [x,y]区间内并且 ax' > =ax , ay'>= ay;
3.所以我们从两头向中间靠拢,同时更新候选值;在收缩区间的时候优先从 x, y中较小的边开始收缩;
直观的解释是:容积即面积,它受长和高的影响,当长度减小时候,高必须增长才有可能提升面积,所以我们从长度最长时开始递减,然后寻找更高的线来更新候补;
因此代码如下:
..., an, where each represents a point at coordinate (i, ai). n vertical
lines are drawn such that the two endpoints of line i is at (i, ai) and (i,
0). Find two lines, which together with x-axis forms a container, such that the container contains the most water.
Note: You may not slant the container.
题目就是说,在i位置有高度为ai的线,那么从a1到an任选两条线,选出装入最多水的面积。
思路一:
一个很简单的方法,就是任选两个边,然后取其最小值min,再乘以距离(j-i),就求得面积。取最大值即可。
代码如下:
int maxArea(vector<int> &height) { // Start typing your C/C++ solution below // DO NOT write int main() function int size = height.size(); int max = 0; for(int i = 0; i < size; ++i) { for(int j =i+1; j < size; ++j) { int min = height[i] < height[j] ? height[i] : height[j]; int tmp = min*(j-i); if(tmp> max) max = tmp; } } return max; }
这个方法简单,但是时间复杂度太高,需要优化。
思路二:
我们先选择最两头的边,求得面积,然后让较小的边向内移动,如果移动较大边的话,很可能把最大值的边给移去了,得不到所求解。但移动最小值的话,希望找到大一点的边再求值。
int MostWater(int arr[],int n) { int lo = 0; int hi = n-1; int area = 0; int temparea; while(lo < hi){ int min = arr[lo] < arr[hi] ? arr[lo] : arr[hi]; temparea = min * (hi - lo); if(temparea > area) area = temparea; if(arr[lo] < arr[hi]) lo++; else hi--; } return area; }
思路三:
下面以例子: [4,6,2,6,7,11,2] 来讲解。
1.首先假设我们找到能取最大容积的纵线为 i , j (假定i<j),那么得到的最大容积 C = min( ai , aj ) * ( j- i) ;
2.下面我们看这么一条性质:
①: 在 j 的右端没有一条线会比它高! 假设存在 k |( j<k && ak > aj) ,那么 由 ak> aj,所以 min( ai,aj, ak) =min(ai,aj) ,所以由i, k构成的容器的容积C' = min(ai,aj ) * ( k-i) > C,与C是最值矛盾,所以得证j的后边不会有比它还高的线;
②:同理,在i的左边也不会有比它高的线;
这说明什么呢?如果我们目前得到的候选: 设为 x, y两条线(x< y),那么能够得到比它更大容积的新的两条边必然在 [x,y]区间内并且 ax' > =ax , ay'>= ay;
3.所以我们从两头向中间靠拢,同时更新候选值;在收缩区间的时候优先从 x, y中较小的边开始收缩;
直观的解释是:容积即面积,它受长和高的影响,当长度减小时候,高必须增长才有可能提升面积,所以我们从长度最长时开始递减,然后寻找更高的线来更新候补;
因此代码如下:
int MostWater_1(int arr[],int n) { int lo = 0,hi = n-1; int area = 0; int temparea; while(lo < hi){ int min = arr[lo] < arr[hi] ? arr[lo] : arr[hi]; temparea = min * (hi - lo); if(temparea > area) area = temparea; if(arr[lo] < arr[hi]){ int templo = lo+1; while(templo < hi && arr[templo] <= arr[lo]) ++templo; lo = templo; }else{ int temphi = hi-1; while(temphi > lo && arr[temphi] <= arr[hi]) temphi--; hi = temphi; } } return area; }
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