接雨水
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。
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)。
解法一:双指针
按照列来计算,宽度一定是1,再把每一列的雨水的高度求出来就可以了。可以看出每一列雨水的高度,取决于,该列"左侧最高的柱子和右侧最高的柱子中最矮的那个柱子的高度", 即min(lmax, rmax)
。之后,只要从头遍历一遍所有的列,然后求出每一列雨水的体积,相加之后就是总雨水的体积了。
class Solution {
public int trap(int[] height) {
int sum = 0;
int len = height.length;
for (int i = 0; i < len; i++) {
//第一个柱子和最后一个柱子不接雨水
if (i == 0 || i == len - 1) {
continue;
}
int lmax = height[i], rmax = height[i];
for (int r = i + 1; r < len; r++) {//右侧最高的高度
rmax = rmax >= height[r] ? rmax : height[r];
}
for (int l = i - 1; l >= 0; l--) {//左侧最高的高度
lmax = lmax >= height[l] ? lmax : height[l];
}
int h = Math.min(lmax, rmax) - height[i];
if (h > 0) {//注意只有h大于零的时候,在统计到总和中
sum += h;
}
}
return sum;
}
}
解法二:动态规划
把每一个位置的左边最高高度记录在一个数组上lmax
,右边最高高度记录在一个数组上rmax
。这样就避免了重复计算,这就用到了动态规划。
当前位置,左边的最高高度是前一个位置的左边最高高度和本高度的最大值。
从左向右遍历:lmax[i] = max(height[i], lmax[i - 1]);
从右向左遍历:rmax[i] = max(height[i], rmax[i + 1]);
class Solution {
public int trap(int[] height) {
int sum = 0;
int len = height.length;
int[] rmax = new int[len];
rmax[len - 1] = height[len - 1];
for (int i = len - 2; i >= 0; i--) {//记录每个柱子右边柱子最大高度
rmax[i] = Math.max(rmax[i + 1], height[i]);
}
int[] lmax = new int[len];
lmax[0] = height[0];
for (int i = 1; i < len; i++) {//记录每个柱子左边柱子最大高度
lmax[i] = Math.max(lmax[i - 1], height[i]);
}
for (int i = 0; i < len; i++) {//求和
int h = Math.min(rmax[i], lmax[i]) - height[i];
if (h > 0) {
sum += h;
}
}
return sum;
}
}