利用双指针技巧，巧解 LeetCode盛水最大面积难题！

LeetCode盛水最大面积问题简介

LeetCode 盛水最大面积问题要求我们找出在一个由柱形数组表示的水池中，能够容纳最多水的面积。具体而言，给定一个包含非负整数的数组，其中每个整数代表相应柱形的高度，我们需要找到两个柱形之间的宽度，使得它们之间的面积最大。

暴力解法：循环与比较

最直观的解法是使用循环来比较所有可能的柱形对。对于每个柱形对，我们可以计算它们之间的宽度和高度，并将其乘积作为它们的面积。然后，我们选择面积最大的柱形对作为最终答案。这种方法的复杂度为 O(n^2)，其中 n 是数组的长度。

双指针技巧的妙用

为了提高效率，我们可以使用双指针技巧来解决这个问题。双指针技巧是一种常用的算法范式，它使用两个指针来遍历数据结构，从而减少需要比较的元素数量。

在盛水最大面积问题中，我们可以使用两个指针，分别指向数组的开头和结尾。然后，我们可以同时移动这两个指针，并比较它们之间的距离和高度。如果当前距离和高度的乘积大于我们之前找到的最大面积，那么我们就更新最大面积。

当其中一个指针到达数组的中间时，我们可以将它重置回数组的开头，并继续从数组的结尾开始移动。这样，我们就可以在 O(n) 的时间复杂度内找到最大面积。

代码实现与分析

以下是用 Python 实现的双指针算法代码：

def max_area(heights):
  """
  Finds the maximum area of water that can be held between two bars in a histogram.

  Args:
    heights: A list of non-negative integers representing the heights of the bars.

  Returns:
    The maximum area of water that can be held between two bars.
  """

  # Initialize the maximum area and the two pointers.
  max_area = 0
  left_pointer = 0
  right_pointer = len(heights) - 1

  # While the left pointer is less than the right pointer.
  while left_pointer < right_pointer:
    # Calculate the current area.
    current_area = (right_pointer - left_pointer) * min(heights[left_pointer], heights[right_pointer])

    # Update the maximum area if necessary.
    max_area = max(max_area, current_area)

    # Move the left pointer to the right if its height is smaller.
    if heights[left_pointer] < heights[right_pointer]:
      left_pointer += 1
    # Move the right pointer to the left if its height is smaller.
    else:
      right_pointer -= 1

  # Return the maximum area.
  return max_area

结语

双指针技巧是一种强大的算法范式，它可以帮助我们解决许多不同的问题。在本文中，我们展示了如何使用双指针技巧来解决 LeetCode 盛水最大面积问题。希望您能从本文中学到一些有用的技巧，并将其应用到您自己的编程项目中。