🔗 盛最多水的容器
题目来源:11. 盛最多水的容器 – 力扣(LeetCode)
📌 题目描述
给定一个长度为 n
的整数数组 height
。有 n
条垂线,第 i
条线的两个端点是 (i, 0)
和 (i, height[i])
。
找出其中的两条线,使得它们与 x
轴共同构成的容器可以容纳最多的水。
返回容器可以储存的最大水量。
说明:你不能倾斜容器。
✅ 示例解析
示例 1:
- 输入:
height = [1,8,6,2,5,4,8,3,7]
- 输出:
49
- 解释:图中垂直线代表输入数组
[1,8,6,2,5,4,8,3,7]
。在此情况下,容器能够容纳水(表示为蓝色部分)的最大值为49
。对应的两条线为索引1
(高度8
)和索引8
(高度7
),宽度为7
,高度为min(8,7)=7
,面积为7×7=49
。
示例 2:
- 输入:
height = [1,1]
- 输出:
1
- 解释:两条线高度均为
1
,宽度为1
,最大面积为1×1=1
。
⚠️ 提示
n == height.length
2 <= n <= 10⁵
0 <= height[i] <= 10⁴
💡 解法:双指针法(左右夹逼)—— O(n) 时间,O(1) 空间
class Solution {
public int maxArea(int[] height) {
int left = 0;
int right = height.length - 1;
int maxArea = 0;
while (left < right) {
int minHeight = Math.min(height[left], height[right]);
maxArea = Math.max(maxArea, (right - left) * minHeight);
if (height[left] < height[right]) {
left++;
} else {
right--;
}
}
return maxArea;
}
}
📊 复杂度分析
- 时间复杂度:O(n)
双指针从两端向中间移动,最多遍历数组一次,每个元素访问一次,因此时间复杂度为线性。 - 空间复杂度:O(1)
只使用了常数个额外变量(left
,right
,maxArea
,minHeight
),无需额外空间。
🧩 解题思路
- 核心观察:
容器的面积由两个因素决定:- 宽度:两指针之间的距离
right - left
- 高度:由较短的那条边决定
min(height[left], height[right])
- 宽度:两指针之间的距离
- 贪心策略 + 双指针:
- 初始时,
left = 0
,right = n - 1
,此时宽度最大。 - 每次计算当前面积,并更新最大值。
- 然后移动较短边对应的指针。
- 因为如果移动较长边,宽度减小,而高度仍受限于较短边,面积不可能变大。
- 只有移动较短边,才有可能找到更高的边,从而获得更大的面积。
- 初始时,
- 为什么不会错过最优解?
- 每次移动较短边,是在“牺牲宽度”的前提下,保留更高的边,为后续可能的更大面积创造机会。
- 所有组合都会被隐式比较,但由于贪心剪枝,避免了暴力枚举。
- 终止条件:
当left >= right
时停止,所有可能的组合已被考虑。