Java与C++题解与拓展——leetcode587.安装栅栏【二维凸包学习】

2023-10-06 16:33:37

引言

算法作为计算机科学的重要组成部分，在解决实际问题中发挥着至关重要的作用。leetcode作为广受欢迎的算法学习平台，为算法爱好者和程序员提供了大量有趣的题目和挑战。本文将以leetcode587.安装栅栏为题，深入探讨其解题思路和算法技巧。同时，文章将使用Java和C++两种语言分别编写解决方案，并对所用类和方法进行详细解释，帮助读者更好地理解代码逻辑。

问题

leetcode587.安装栅栏是一道经典的算法问题，其内容如下：

给定一个由线段组成的栅栏，你需要在栅栏上安装一个长度为k的木板，使得木板的覆盖范围最大。木板只能安装在栅栏上，并且不能与任何其他木板重叠。

例如，给定一个栅栏如下：

|-------|
|-------|

木板长度k=4，则可以安装在栅栏上如下：

|-------|
|----|--|

安装的木板覆盖了栅栏的长度为8。

Java解题方案

在Java中，我们可以使用以下代码解决该问题：

import java.util.Arrays;
import java.util.Comparator;

class Solution {
    public int maxArea(int[][] fence, int k) {
        // 先对栅栏按照右端点进行排序
        Arrays.sort(fence, new Comparator<int[]>() {
            @Override
            public int compare(int[] o1, int[] o2) {
                return o1[1] - o2[1];
            }
        });

        // 初始化最大覆盖面积
        int maxArea = 0;

        // 遍历栅栏
        for (int i = 0; i < fence.length; i++) {
            // 找到第一个右端点大于等于k的栅栏
            int j = i;
            while (j < fence.length && fence[j][1] <= k) {
                j++;
            }

            // 如果找到这样的栅栏，则计算其覆盖面积
            if (j - i > 0) {
                int area = 0;
                for (int m = i; m < j; m++) {
                    area += fence[m][1] - fence[m][0];
                }
                maxArea = Math.max(maxArea, area);
            }
        }

        return maxArea;
    }
}

C++解题方案

在C++中，我们可以使用以下代码解决该问题：

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>

using namespace std;

class Solution {
public:
    int maxArea(vector<vector<int>>& fence, int k) {
        // 先对栅栏按照右端点进行排序
        sort(fence.begin(), fence.end(), [](const vector<int>& a, const vector<int>& b) {
            return a[1] < b[1];
        });

        // 初始化最大覆盖面积
        int maxArea = 0;

        // 遍历栅栏
        for (int i = 0; i < fence.size(); i++) {
            // 找到第一个右端点大于等于k的栅栏
            int j = i;
            while (j < fence.size() && fence[j][1] <= k) {
                j++;
            }

            // 如果找到这样的栅栏，则计算其覆盖面积
            if (j - i > 0) {
                int area = 0;
                for (int m = i; m < j; m++) {
                    area += fence[m][1] - fence[m][0];
                }
                maxArea = max(maxArea, area);
            }
        }

        return maxArea;
    }
};