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  • Leetcode 11. 盛最多水的容器


    1. 盛最多水的容器
      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。

    示例 1:
    在这里插入图片描述
    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

    设两指针 i , j,指向的水槽板高度分别为 h[i] , h[j],此状态下水槽面积为 S(i,j)。由于可容纳水的高度由两板中的 短板 决定,因此可得如下 面积公式 :
    S(i,j)=min(h[i],h[j])×(j−i)
    在这里插入图片描述
    在每个状态下,无论长板或短板向中间收窄一格,都会导致水槽 底边宽度 −1变短:

    若向内 移动短板 ,水槽的短板 min(h[i],h[j]) 可能变大,因此下个水槽的面积 可能增大 。
    若向内 移动长板 ,水槽的短板 min(h[i],h[j])不变或变小,因此下个水槽的面积 一定变小 。
    因此,初始化双指针分列水槽左右两端,循环每轮将短板向内移动一格,并更新面积最大值,直到两指针相遇时跳出;即可获得最大面积。

    算法流程:
    初始化: 双指针 i , j 分列水槽左右两端;
    循环收窄: 直至双指针相遇时跳出;
    更新面积最大值 res ;
    选定两板高度中的短板,向中间收窄一格;
    返回值: 返回面积最大值 res即可;

    复杂度分析:
    时间复杂度 O(N): 双指针遍历一次底边宽度 N。
    空间复杂度 O(1): 变量 i , j, res 使用常数额外空间。

    python:

    class Solution:
        def maxArea(self, height: List[int]) -> int:
            i, j, res = 0, len(height) - 1, 0
            while i < j:
                if height[i] < height[j]:
                    res = max(res, height[i] * (j - i))
                    i += 1
                else:
                    res = max(res, height[j] * (j - i))
                    j -= 1
            return res
    
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