台阶积水问题
问题:已知列表data_list= [0, 1, 0, 1, 2, 1, 0, 1, 2, 3, 1, 0, 1]
,
其中,列表中每个元素代表台阶高度,雨后,台阶之间可以积水,阴影部分是积水,积水面积为6。
要求:输入列表,输出积水面积。
如图:
思路:
我们发现只有当位置左侧和右侧的台阶比自己高的才能积水,
所以,每个台阶定义三个属性,
value属性:本台阶高度
left属性:本台阶左侧台阶的最高高度
right属性:本台阶右侧台阶的最高高度
本台阶积水的条件:left > value 且 right < value
如果能积水,积水量为:min(left-value, right-value)
所以,问题就是求出每个台阶的left属性和right属性:
除第一个元素和最后一个,计算每个元素的left属性和right属性
计算方式:
如果L(i-1)>V(i-1),则L(i)=L(i-1)
如果L(i-1)≤V(i-1),则L(i)=V(i-1)
综上所述:L(i)=Max(L(i-1),V(i-1))(i>0)
如果R(i+1)>V(i+1),则R(i)=R(i+1)
如果R(i+1)≤V(i+1),则R(i)=V(i+1)
所以:R(i)=Max(R(i+1),V(i+1))(i<N-1)
python实现代码:
data_list = [0, 1, 0, 1, 2, 1, 0, 1, 2, 3, 1, 0, 1]
class node:
def __init__(self, value, left=0, right=0):
self.value = value
self.left = left
self.right = right
# 将列表元素转换为对象,带有left属性和right属性
li = []
for i in range(len(data_list)):
li.append(node(data_list[i]))
for i in range(1, len(li) - 1): # left属性
li[i].left = max(li[i - 1].left, li[i - 1].value)
for i in range(len(li) - 2, 0, -1): # right属性
li[i].right = max(li[i + 1].right, li[i + 1].value)
sum = 0
for i in range(1, len(li) - 1):
sum += 0 if min(li[i].left - li[i].value, li[i].right - li[i].value) < 0 else min(li[i].left - li[i].value,
li[i].right - li[i].value)
print(sum)