LeetCode-Largest Rectangle in Histogram-直方图上的最大矩形-基于栈的滑动最值
2014-10-08 14:08
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https://oj.leetcode.com/problems/largest-rectangle-in-histogram/
这道题的O(n)算法比较巧妙。基本思想是考虑某一个高度h[i],以这个高度为最高点的最大矩形两个边界高度l[i]和r[i]满足以下条件:
1)h[l[i]]<=h[i]
1)h[l[i]]比再左边的一个高度一定要高,否则可以继续增大这个矩形。
如此,只需要对每个高度i,都计算出他最左边界即可。为了只扫描数组一遍就找出所有左边界,我们用一个元素自底向上严格递增的栈来辅助存储。
遍历到i时,有如下情况:
1)栈为空,则l[i]=i,并将i进栈。
2)栈非空,有两种情况:
i. h[i]>h[st.top()],则l[i]=i,并将i继续进栈,保证栈内元素为严格递增序列。
ii. h[i]<=h[st.top()],此时显然l[i]<i,则不断的pop栈中元素找到最后一个h[i]<=h[j]的j,则i的左边界和j的左边界是一样的(在相等时),有l[i]=l[j]。再将i进栈,作为所有pop出来的元素的代替者。
这种方法能够为每个i都找到左边界。右边界也用这种方法逆序获得。再遍历所有高度,求矩形的最大值即可。
这道题的O(n)算法比较巧妙。基本思想是考虑某一个高度h[i],以这个高度为最高点的最大矩形两个边界高度l[i]和r[i]满足以下条件:
1)h[l[i]]<=h[i]
1)h[l[i]]比再左边的一个高度一定要高,否则可以继续增大这个矩形。
如此,只需要对每个高度i,都计算出他最左边界即可。为了只扫描数组一遍就找出所有左边界,我们用一个元素自底向上严格递增的栈来辅助存储。
遍历到i时,有如下情况:
1)栈为空,则l[i]=i,并将i进栈。
2)栈非空,有两种情况:
i. h[i]>h[st.top()],则l[i]=i,并将i继续进栈,保证栈内元素为严格递增序列。
ii. h[i]<=h[st.top()],此时显然l[i]<i,则不断的pop栈中元素找到最后一个h[i]<=h[j]的j,则i的左边界和j的左边界是一样的(在相等时),有l[i]=l[j]。再将i进栈,作为所有pop出来的元素的代替者。
这种方法能够为每个i都找到左边界。右边界也用这种方法逆序获得。再遍历所有高度,求矩形的最大值即可。
class Solution { public: int n; vector <int> l; vector <int> r; int largestRectangleArea(vector<int> &height) { n=height.size(); l.resize(n);r.resize(n); stack <int> st; //using a val-increasing stack for restoring left boundary for (int i=0;i<n;i++){ if (st.empty()) { st.push(i); l[i]=i; continue; } if (height[i]>height[st.top()]) { st.push(i); l[i]=i; continue; } int t=i; while(!st.empty()){ if (height[i]>height[st.top()]){break;} l[i]=l[st.top()]; st.pop(); } st.push(t); } while(!st.empty()) st.pop(); for (int i=n-1;i>=0;i--){ if (st.empty()){ st.push(i); r[i]=i; continue; } if (height[i]>height[st.top()]){ st.push(i); r[i]=i; continue; } int t=i; while(!st.empty()){ if (height[i]>height[st.top()]){break;} r[i]=r[st.top()]; st.pop(); } st.push(t); } int res=0; for (int i=0;i<n;i++){ res=max(res,(r[i]-l[i]+1)*height[i]); } return res; } };
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