*42. Trapping Rain Water 接雨水
1. 原始题目
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。
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)。 感谢 Marcos 贡献此图。
示例:
输入: [0,1,0,2,1,0,1,3,2,1,2,1] 输出: 6
2. 思路
最简单的想法:对于每个元素都要考虑它能接多少雨水:
第一个元素是0,能接0雨水
第二个元素是1,能接0雨水
第三个元素是0,能接1雨水
...
第六个元素是0,能接2雨水。
可以看到,每个元素能接的雨水量是:当前位置左边最高的数与右边最高的数的最小值减去当前位置的数。
例如第六个元素接水量为2 = min(2,3)-0=2。
总结:对于每个位置,都考虑其左边最高的墙和右边最高的墙即可。
3. 解题
思路图:
1 class Solution:
2 def trap(self, height):
3 if not height: return 0
4 n = len(height)
5 left,right = [0]*n, [0]*n # 每个位置都存放其左边最大值和右边最大值
6 temp = 0
7 for i in range(n):
8 temp= max(temp,height[i]) # 找每个元素的左边最大值(含自身)
9 left[i] = temp
10 temp = 0
11 for i in range(n-1,-1,-1):
12 temp = max(temp,height[i]) # 找每个元素的右边最大值(含自身)
13 right[i] = temp
14 res = 0
15 for i in range(n):
16 res+=min(left[i],right[i])-height[i] # 最小的高度值-自身
17 return res
方法2. 双指针法
还是一个思路:当前位置需要左右两堵墙的最小值减去当前值。
左右两端各设定一个指针,初始两堵墙。如果左端小于右端,则以右端为墙,当前值等于左墙和右墙的最小值减去当前值。
1 class Solution:
2 def trap(self, height):
3 if not height: return 0
4
5 left, right = 0 , len(height)-1 # 左右指针
6 area = 0
7 leftwall, rightwall = 0,0 # 左墙和右墙
8 while(left<right):
9 if height[left]<height[right]: # 右边高,则以右端为墙
10 if leftwall>height[left]: # 如果左墙也比当前位置高的话
11 area+=min(leftwall,height[right])-height[left] # 面积就是两墙最低者减去当前位置的高度
12 else:
13 leftwall = height[left] # 否则更新左墙
14 left+=1
15 else:
16 if rightwall>height[right]:
17 area+=min(rightwall,height[left])-height[right]
18 else:
19 rightwall = height[right]
20 right-=1
21 return area