题目链接:https://leetcode-cn.com/problems/trapping-rain-water/
题目介绍
给定?n 个非负整数表示每个宽度为 1 的柱子的高度图,计算按此排列的柱子,下雨之后能接多少雨水。
测试数据
示例 1:
输入:height = [0,1,0,2,1,0,1,3,2,1,2,1] 输出:6 解释:上面是由数组 [0,1,0,2,1,0,1,3,2,1,2,1] 表示的高度图,在这种情况下,可以接 6 个单位的雨水(蓝色部分表示雨水)。?
示例 2:
输入:height = [4,2,0,3,2,5] 输出:9
提示:
n == height.length 0 <= n <= 3 * 104 0 <= height[i] <= 105
题解
方法一:按列求
对于每一列,求它左边最高的墙max_left 和右边最高的墙max_right。如果较矮者大于此处的高度,用较矮者减去这一列就是此处的水量。
时间复杂度:
空间复杂度:
方法二:动态规划
从方法一中可以看到,max_left的更新是与前一列相关的,max_right则与后一列相关,我们可以设置两个数组分别保存左右的最大值。
时间复杂度:?
空间复杂度:
方法三:双指针
通过观察方法二,可以看出max_left和max_right数组中的元素只用了一次,其实我们可以用两个变量表示。但是,这两个变量的更新会分别受到前后元素的影响,那我们如何控制遍历的方向呢。
通过分析方法二的代码可知,height[left-1]有可能成为max_left,并且height[right+1]可能成为max_right。因此,我们只要保证height[left-1] < height[right+1],那么max_left就一定小于max_right,此时从左到右更新;反之,从右到左更新。
时间复杂度:
空间复杂度:
代码
// 方法一:按列求
class Solution {
public int trap(int[] height) {
int n = height.length;
int sum = 0;
int max_left = 0, max_right = 0;
for (int i = 0; i < n - 1; i++) {
max_left = 0;
for (int j = 0; j < i; j++) {
max_left = Math.max(max_left, height[j]);
}
max_right = 0;
for (int j = i + 1; j < n; j++) {
max_right = Math.max(max_right, height[j]);
}
int min = Math.min(max_left, max_right);
if (min > height[i]) {
sum += (min - height[i]);
}
}
return sum;
}
}
// 方法二:动态规划
class Solution {
public int trap(int[] height) {
int n = height.length;
int sum = 0;
int[] max_left = new int[n];
int[] max_right = new int[n];
for (int i = 1; i < n - 1; i++) {
max_left[i] = Math.max(max_left[i - 1], height[i - 1]);
}
for (int i = n - 2; i >= 0; i--) {
max_right[i] = Math.max(max_right[i + 1], height[i + 1]);
}
for (int i = 1; i < n - 1; i++) {
int min = Math.min(max_left[i], max_right[i]);
if (min > height[i]) {
sum += (min - height[i]);
}
}
return sum;
}
}
// 方法三:双指针
class Solution {
public int trap(int[] height) {
int n = height.length;
int sum = 0;
int max_left = 0, max_right = 0;
int left = 1, right = n - 2;
for (int i = 1; i < n - 1; i++) {
// 从左到右更
if (height[left - 1] < height[right + 1]) {
max_left = Math.max(max_left, height[left - 1]);
int min = max_left;
if (min > height[left]) {
sum += (min - height[left]);
}
left++;
} else { // 从右到左更
max_right = Math.max(max_right, height[right + 1]);
int min = max_right;
if (min > height[right]) {
sum += (min - height[right]);
}
right--;
}
}
return sum;
}
}
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