在Java编程领域,LeetCode是一个非常受欢迎的在线平台,它提供了大量的编程题目,帮助开发者提升技能,准备面试。其中,第42题“接雨水”是双指针技术的一个经典应用,这道题目旨在考察程序员对数组处理、动态规划以及双指针技巧的理解。 双指针是一种常见的算法思想,它通过维护两个指针(通常一个从数组的起始位置开始,另一个从结尾开始),以不同的速度或方向遍历数组,从而解决一系列问题,如查找、排序、合并等。在“接雨水”问题中,双指针策略被用来有效地计算数组中每个元素能接住多少雨水。 题目描述: 给定一个整数数组`heights`,代表一系列竖直的柱子,宽度为1,雨落在这些柱子上形成水坑。水只能在柱子之间积累,且每根柱子的顶部是积水的唯一出口。计算这些柱子能接住多少升雨水。 解决方案: 1. 初始化两个指针`left`和`right`,分别指向数组的开始和结束。 2. 同时移动两个指针,每次移动较短柱子的那一边。这样可以确保在任何时候,我们都在处理两边较高的柱子,因为较低的一边会更快地遇到下一个更高的柱子,从而形成新的边界。 3. 在移动指针的过程中,计算当前区间可以接住的雨水量,即`max(height[left], height[right]) - min(height[left], height[right])`,并累加到总雨水量中。 4. 当两个指针相遇时,所有区间都已检查完毕,返回总雨水量。 在这个问题中,双指针的优点在于它可以避免多次遍历数组,仅需一次遍历就能得到答案,时间复杂度为O(n)。此外,由于只用到了常数级别的额外空间,所以空间复杂度为O(1)。 在实际编程实现时,需要注意以下几点: - 检查边界条件,如数组长度为1或0的情况。 - 对于有重复高度的柱子,可能会有多个可能的边界,需要确保正确处理。 - 为了防止死循环,每次移动较短柱子那一侧的指针。 - 在计算雨水量时,确保不会出现负数。 这个题目的解法不仅适用于LeetCode的面试,也是在实际工作中解决类似问题的重要技巧。掌握双指针算法对于提高Java程序员的解决问题能力非常有帮助,尤其是在面对数据结构和算法面试时。































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