题目给定一个长度为 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 1:
输入:[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。
示例 2:
输入:height = [1,1]
输出:1
解题思路
设两指针i,j指向的水槽板高度分别为h[i], h[j],此状态下水槽面积为 S(i,j) 。由于可容纳水的高度由两板中的 短板 决定,因此可得如下 面积公式 :
S(i,j)=min(h[i],h[j])×(j−i)
在每个状态下,无论长板或短板向中间收窄一格,都会导致水槽 底边宽度−1变短:
若向内 移动短板 ,水槽的短板 min(h[i],h[j])可能变大,因此下个水槽的面积 可能增大 。
若向内 移动长板 ,水槽的短板 min(h[i],h[j])不变或变小,因此下个水槽的面积 一定变小 。
因此,初始化双指针分列水槽左右两端,循环每轮将短板向内移动一格,并更新面积最大值,直到两指针相遇时跳出;即可获得最大面积。
算法流程:
初始化: 双指针i,j分列水槽左右两端;
循环收窄: 直至双指针相遇时跳出;
更新面积最大值 res;
选定两板高度中的短板,向中间收窄一格;
返回值: 返回面积最大值res即可;
正确性证明:
若暴力枚举,水槽两板围成面积S(i,j) 的状态总数为 C(n,2)。
假设状态 S(i,j)下 h[i]<h[j] ,在向内移动短板至S(i+1,j) ,则相当于消去了 S(i,j−1),S(i,j−2),...,S(i,i+1)状态集合。而所有消去状态的面积一定都小于当前面积(即 <S(i,j)),因为这些状态:
短板高度:相比 S(i,j) 相同或更短(即 ≤h[i]\leq h[i]≤h[i] );
底边宽度:相比S(i,j) 更短;
因此,每轮向内移动短板,所有消去的状态都不会导致面积最大值丢失,证毕。
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复杂度分析:
时间复杂度 O(N): 双指针遍历一次底边宽度N。
空间复杂度 O(1): 变量i,j,res使用常数额外空间。
代码
`class Solution {
public int maxArea(int[] height) {
int i = 0, j = height.length - 1, res = 0;
while(i < j) {
res = height[i] < height[j] ?
Math.max(res, (j - i) * height[i++]):
Math.max(res, (j - i) * height[j--]);
}
return res;
}
}
`
作者:Krahets
链接:https://leetcode.cn/problems/container-with-most-water/solutions/11491/container-with-most-water-shuang-zhi-zhen-fa-yi-do/
来源:力扣(LeetCode)
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