【英文题目】(学习英语的同时,更能理解题意哟~)
Given n non-negative integers representing the histogram's bar height where the width of each bar is 1, find the area of largest rectangle in the histogram.
Above is a histogram where width of each bar is 1, given height =[2,1,5,6,2,3]
.
The largest rectangle is shown in the shaded area, which has area =10
unit.
Example:
Input: [2,1,5,6,2,3]
Output: 10
【中文题目】
给定 n 个非负整数,用来表示柱状图中各个柱子的高度。每个柱子彼此相邻,且宽度为 1 。
求在该柱状图中,能够勾勒出来的矩形的最大面积。
以上是柱状图的示例,其中每个柱子的宽度为 1,给定的高度为 [2,1,5,6,2,3]
。
图中阴影部分为所能勾勒出的最大矩形面积,其面积为 10
个单位。
示例:
输入: [2,1,5,6,2,3]
输出: 10
【思路】
这道题,暴力破解,遍历所有元素,得到包含该元素在内的所有右区间的矩阵面积,时间复杂度O(n^2),不能通过。比如[2, 1, 5, 6, 2, 3],遍历所有右区间[2], [2, 1], [2, 1, 5], …, [2, 1, 5, 6, 2, 3], [1], [1, 5], [1, 5, 6], …, [1, 5, 6, 2, 3], [5], [5, 6], …, [5, 6, 2, 3], …, [3],得到各自的矩阵面积,返回最大值。
使用栈的方法,我看了答案也琢磨了很久。
对于[2, 1, 5, 6, 2, 3],由于1(heights[1]) < 2(heights[0]),区间[1]根本不用计算面积,肯定小于区间[2, 1];同理,由于2(heights[4]) < 6(heights[3]),区间[2]不用计算;由于2(heights[4]) < 5(heights[2]),区间[5, 6, 2]不用计算,肯定小于矩阵[5, 6]的矩阵面积……
是不是有一点启发?要是遍历所有元素时,有一个栈存储左区间的元素,并且栈顶元素到栈底元素始终由大到小,每遍历一个元素heights[i],如果栈为空,直接压栈;否则判断其与栈顶元素的大小关系,如果heights[i]较大,压栈,反之弹出栈顶元素,计算矩阵面积,循环遍历heights[i]和栈顶元素的大小关系进行操作,直到栈为空或者该元素小于栈顶元素。
(可能解释还不够清楚,那就直接看代码吧~)
【代码】
python版本
class Solution(object):
def largestRectangleArea(self, heights):
"""
:type heights: List[int]
:rtype: int
"""
heights.append(-1)
stack = []
res =
for i, h in enumerate(heights):
while(len(stack) > and h <= heights[stack[-1]]):
a = heights[stack.pop()]
j = stack[-1] if len(stack) > else -1
# print(a, i-j-1)
res = max(res, a * (i-j-1))
stack.append(i)
return res
C++版本
class Solution {
public:
int largestRectangleArea(vector<int>& heights) {
stack<int> ls;
int res = ;
heights.push_back(-1);
for(int i=; i < heights.size(); i++){
while(ls.size() > && heights[i] <= heights[ls.top()]){
int a = heights[ls.top()];
ls.pop();
int j = -1;
if(ls.size() > )
j = ls.top();
if(res < a * (i - j - ))
res = a * (i - j - );
}
ls.push(i);
}
return res;
}
};