亲手训练 Swift 专家级技巧，破解接雨水算法，灵光乍现！

2024-01-22 15:53:57

接雨水算法：Swift語言雨季大作戰

如同一個迷人的雨季，各處屋頂都蓄積了滿滿的雨水，任誰都不想錯過這難能可貴的機會——但我們並不是要把雨水收起來打包回家，而是要用程式代碼來計算，這場雨究竟能為我們帶來多少水源！

演算法的脈絡：
在探險 Swift 之前，我們需要知道，接雨水算法的目的是計算給定的高度圖能接多少雨水，這些高度用陣列來表示，而雨水則可以用柱狀圖中柱子之間的高度差來計算。

Swift程式碼寶箱：
我們利用for迴圈，逐一比較每個柱子與其左右相鄰柱子的高度，再以 max 函數找出最大高度的柱子，就是形成「蓄水池」的關鍵。另外，我們也要特別留意陣列的邊界，因為邊界上的柱子沒有鄰居，也就不可能形成蓄水池。

實際操作逐一拆解：
接雨水算法建構在我們細膩的觀察之上，觀察每個柱子之間的相對位置，及其與左右相鄰柱子的高度差異，這些都為我們的計算提供了寶貴的資訊。而這些雨水的蓄積，就好比天空中降下的甘霖，只要 мы собрались, мы можем все сделать! 知道我們要如何分配，就能在 Swift 程式碼中完美實現。

Swift 接雨水算法範例：

func trap(_ height: [Int]) -> Int {
    guard height.count > 2 else { return 0 }
    
    var leftMax = [Int](repeating: 0, count: height.count)
    var rightMax = [Int](repeating: 0, count: height.count)
    
    leftMax[0] = height[0]
    for i in 1..<height.count {
        leftMax[i] = max(leftMax[i - 1], height[i])
    }
    
    rightMax[height.count - 1] = height[height.count - 1]
    for i in (0..<height.count - 1).reversed() {
        rightMax[i] = max(rightMax[i + 1], height[i])
    }
    
    var water = 0
    for i in 1..<height.count - 1 {
        water += min(leftMax[i], rightMax[i]) - height[i]
    }
    
    return water
}

實踐 Swift 接雨水算法的收穫：

我們洞悉了 Swift 演算法的本質，其算法的關鍵是辨識出蓄水池，而蓄水池的形成取決於每個柱子與其鄰居柱子之間的高度比較，這些都化作了我們代码中的運算邏輯。
我們理解了陣列的邊界處理，在程式碼中，我們特別注意陣列邊界的柱子，因為它們沒有鄰居，無法形成蓄水池，這一點在實踐程式設計時非常重要，尤其當我們處理陣列、鏈表等資料結構時，邊界處理是必不可少的。

Swift接雨水算法的延伸思考：