①、柱状图中最大的矩形
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。
事例:
输入:heights = [2,1,5,6,2,3] 输出:10 解释:最大的矩形为图中红色区域,面积为 10
思路:
以每个柱子高度为基底,寻找最大的矩形,如以1为基底,可以贯彻整个数组,面积为1 * 6 = 6,图中最大的矩形面积则是以5为基底,在左右分别找第一个比5小的柱子,分别为2和1,则中间长度为2,有两个柱子大于等于5,矩形面积则为5 * 2 = 10,故可以使用单调栈思路。使用栈保存数组中未处理的柱子结点,维持栈中元素的降序,则保证了栈中下一个元素即为栈顶元素左边的第一根矮的柱子,当有遍历到的柱子低于栈顶元素时,此时可以求以栈顶元素为基底的矩形面积。
由于柱子可能有序,故需要在原数组的基础上构造新数组,左右各添加0,保证每根柱子左右都有更低的柱子,才能保证计算到每根柱子为基底的矩形面积,最终算得最大值即可。
代码:
public int largestRectangleArea(int[] heights) {int[] newHeights = new int[heights.length + 2];newHeights[0] = newHeights[newHeights.length - 1] = 0;for(int i = 0;i < heights.length;i++){newHeights[i + 1] = heights[i];}heights = newHeights;Stack<Integer> stack = new Stack<>();stack.push(0);int res = 0;for(int i = 1;i < heights.length;i++){int stackTop = stack.peek();if(heights[i] > heights[stackTop]){stack.push(i);}else if(heights[i] == heights[stackTop]){stack.pop();stack.push(i);}else{while(heights[i] < heights[stackTop]){int mid = stackTop;stack.pop();int left = stack.peek();int area = heights[mid] * (i - left - 1);res = Math.max(res,area);stackTop = left;}stack.push(i);}}return res;}
参考:代码随想录 (programmercarl.com)