每日一题:盛最多水的容器

难度

中等

地址

https://leetcode.cn/problems/container-with-most-water/description/

题目

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:

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

提示:

  • n == height.length
  • 2 <= n <= 10^5
  • 0 <= height[i] <= 10^4

思路

  • 暴力破解

    定义两个值i=0以及j <i+1,用for循环分别计算i和j围城的面积

    因为采用了双层for循环,所以时间复杂度为O(n^2)。因此会导致在Leetcode上执行失败,超出时间限制。

  class Solution {
    public int maxArea(int[] height) {
        int result=0;
        for(int i=0;i<height.length-1;i++){
            for(int j=i+1;j<height.length;j++){
                int area = (j-i)*Math.min(height[i],height[j]);
                result = Math.max(result,area);
            }
        }
        return  result;
    }
}
  • 双指针

    可以设两个指针 i 和 j 分别指向水槽的左右两端。水槽面积可以表示为 min(h[i], h[j]) × (j - i)。由于可容纳水的高度由两个板中的短板决定,我们可以将其表示为 S(i, j) = min(h[i], h[j]) × (j - i)。

    当长板向内移动时,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会增大。当短板向内移动时,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会变小。

    因此,可以初始化双指针 i 和 j,然后循环每轮将短板向内移动一格,并更新面积最大值。当双指针相遇时,可以跳出循环,返回面积最大值即可。

    其时间复杂度 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。

class Solution {
    public int maxArea(int[] height) {
        int i = 0, j = height.length - 1, res = 0;
        while(i < j) {
            res = height[i] < height[j] ? 
                Math.max(res, (j - i) * height[i++]): 
                Math.max(res, (j - i) * height[j--]); 
        }
        return res;
    }
}