收集雨水
「捕獲雨水」問題的詳細指南和 Python 實施。
1. 學習
「捕獲雨水」問題是「兩點」部分的關鍵挑戰。
此實作著重於 Python 中的簡單層級邏輯。
在我們提供的解決方案中,我們優先考慮技術準確性和程式碼可讀性。
2. Real-World Applications
3. Visual Intuition
可視化收集雨水的邏輯流程。
4. Prerequisites
5. Step-by-Step Thinking
1. Understand the problem
仔細閱讀「收集雨水」的問題陳述。
2. Formulate brute force
起草一個簡單的迭代解決方案。
3. Identify inefficiency
尋找冗餘計算。
4. Optimize search path
使用散列或排序來加速該過程。
5. Final Implementation
清理生產標準代碼。
問題陳述
給定 n 非負整數表示海拔圖,其中每個條形的寬度為 1,計算下雨後它可以捕獲多少水。
寫一個函數 trap(height: List[int]) -> int。
- •n == len(height)
- •1 <= n <= 2 * 10^4
- •0 <= height[i] <= 10^5
範例
height = [0, 1, 0, 2, 1, 0, 1, 3, 2, 1, 2, 1]
6
The elevation map traps 6 units of rain water. Water fills between the bars: 1 unit above index 2, 1 unit above index 4, 2 units above index 5, 1 unit above index 6, and 1 unit above index 9.
height = [4, 2, 0, 3, 2, 5]
9
Water trapped: 2 above index 1, 4 above index 2, 1 above index 3, 2 above index 4 = 9 total.
Need a Hint?
Edge Cases to Watch
- 空輸入結構
- 單元素輸入
- 大數值範圍
準備好解決了嗎?
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面試見解和變化
複雜度分析分解
為什麼時間: Directly evaluates all possibilities.
為什麼選擇太空: Uses standard local memory.
為什麼時間: Optimized paths reduce total operations.
為什麼選擇太空: May trade memory for speed.
最佳化解決方案Python程式碼
最佳化解決方案Python程式碼
def trap_opt(height):
if not height: return 0
l, r = 0, len(height) - 1
leftMax, rightMax = height[l], height[r]
res = 0
while l < r:
if leftMax < rightMax:
l += 1
leftMax = max(leftMax, height[l])
res += leftMax - height[l]
else:
r -= 1
rightMax = max(rightMax, height[r])
res += rightMax - height[r]
return res暴力破解代碼(劇透保護)
暴力破解代碼(劇透保護)
def trap_brute(height):
if not height: return 0
n = len(height)
res = 0
for i in range(n):
left_max = max(height[:i+1])
right_max = max(height[i:])
res += min(left_max, right_max) - height[i]
return resAlgorithm Pattern Checklist
When dealing with Two Pointers data patterns.
- Are constraints clear?
- Is there a linear or logarithmic optimization possible?
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