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用双指针解法解析「前端刷题」11. 盛最多水的容器

前端

在「前端刷题」的广阔天地里,算法与数据结构的征程中,「盛最多水的容器」问题赫然耸立,成为一道考验开发者能力的经典题目。在这个问题中,我们被赋予一组非负整数,代表着坐标系中一组点的纵坐标。我们的任务是找出两条垂直线,使得这两条线与 x 轴围成的容器能够盛放最多的水。

理解题目后,我们便可着手寻求解法。双指针法,作为算法中的利器,为我们提供了高效解决此题的途径。

双指针法解析

双指针法是一种巧妙的算法,它利用两个指针从两端向中间移动,不断缩小或扩大搜索范围,从而找到最优解。在「盛最多水的容器」问题中,我们使用两个指针,分别指向容器的两端。

算法步骤如下:

  1. 初始化指针: 将左指针指向数组的第一个元素,将右指针指向数组的最后一个元素。
  2. 计算面积: 计算当前指针围成的容器的面积,即 (右指针位置 - 左指针位置) * min(左指针值, 右指针值)。
  3. 更新指针: 如果左指针指向的元素较小,则将左指针向右移动一位;否则,将右指针向左移动一位。
  4. 重复步骤 2 和 3, 直到左指针和右指针相遇。

代码示例

使用 JavaScript,我们可以轻松实现双指针算法:

const maxArea = (heights) => {
  if (!heights || heights.length < 2) return 0;

  let left = 0;
  let right = heights.length - 1;
  let maxArea = 0;

  while (left < right) {
    const area = (right - left) * Math.min(heights[left], heights[right]);
    maxArea = Math.max(maxArea, area);

    if (heights[left] < heights[right]) {
      left++;
    } else {
      right--;
    }
  }

  return maxArea;
};

复杂度分析

双指针算法的时间复杂度为 O(n),其中 n 为数组的长度。这是因为算法遍历了数组一次,并且每次操作都具有常数时间复杂度。

应用场景

双指针法广泛应用于各种算法问题,包括:

  • 盛最多水的容器
  • 寻找最长回文子串
  • 判断两个有序数组是否相交
  • 寻找数组中的最大连续和

总结

双指针法是一种高效且易于理解的算法,它可以用来解决许多算法问题,包括「盛最多水的容器」问题。通过利用两个指针从两端向中间移动,算法能够有效地找到最优解。熟练掌握双指针法是算法工程师必备的技能之一。