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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)。
输入:height = [4,2,0,3,2,5]
输出:9
n == height.length
0 <= n <= 3 * 104 0 <= height[i] <= 105
/*** 当左右两侧的柱子都比中间高时,就可以接住雨水,记录其中一个的位置,* 就可以只去寻找下一个除记录位外比左侧更高的柱子* 寻找下一个更大的值、寻找下一个更小的值,属于单调栈的范畴** 对更低的柱子,如果后面能找到更高的柱子,就能接到雨水,所以入栈把它保存起来* 当出现高于栈顶的柱子,说明可以对前面的低柱子进行计算,同时将它们出栈* 每次计算的是一个横条的水块面积*/
时间复杂度:所有高度方块最多入栈出栈一次,时间复杂度为O(n)。
空间复杂度:所有n个高度方块占据不多于n个空间,空间复杂度为O(n)。
public int trap(int[] height) { Dequestack = new LinkedList<>(); int sum = 0; for(int i = 0; i < height.length; i++) { // 当栈不为空且比左侧更高时,可以开始结算 while(!stack.isEmpty() && height[i] > height[stack.peek()]) { // 别忘了记录要出栈的数据 int curr = stack.peek(); stack.pop(); if(stack.isEmpty()) { break; } int left = stack.peek(); int right = i; // 这是一个横向长条面积,相当于从底层向上层层计算 int waterH = Math.min(height[left], height[right]) - height[curr]; sum += (right - left - 1) * waterH; } // 对更低的柱子,如果后面能找到更高的柱子,就能接到雨水,所以入栈把它保存起来 stack.push(i); } return sum; }
/*** 使用双指针从左右两边扫,可以视为左右两侧各有一个夹板* 谁的高度更高,谁就能替对方挡下雨水,因此雨水的高度也将由对方决定,即:* 如果height[left] < height[right], 则必有leftMax < rightMax, 下标left处能接到的雨水等于leftMax-height[left]** 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* 每次计算的是一个竖条的水块面积*/
时间复杂度:数组只遍历一次,时间复杂度O(n)。
空间复杂度:只记录常量个数据,空间复杂度O(1)。
public int trap(int[] height) { int sum = 0; int left = 0; int right = height.length - 1; int leftMax = 0; int rightMax = 0; while(left < right) { // 记录左右两侧遍历到的最高挡板 leftMax = Math.max(leftMax, height[left]); rightMax = Math.max(rightMax, height[right]); if(height[left] < height[right]) { sum += leftMax - height[left]; ++left; }else { sum += rightMax - height[right]; --right; } } return sum;
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