Leetcode Largest Rectangle in Histogram

2024年6月11日 238次阅读

Leetcode Largest Rectangle in Histogram，使用栈来解决本题，栈的元素有两个域，即：first(对应的值)，second(对应的个数)。在使用栈时，我们考虑到三种情况，记当前要处理的元素为cur，注：以下算法，在弹出栈中元素时都计算面积(cur.first * cur.second)，并与当前最大值比较，留下较大者。

  1. 如果栈空，则直接push此元素入栈，个数为1
  2. 如果cur大于栈顶元素，直接push此元素入栈，个数为1
  3. 如果cur小于栈顶元素，弹出顶部元素，记此元素为old_top，弹出之后的
    1. 如果新的栈顶元素大于cur，则把old_top元素记数累记到新的栈顶元素上。
    2. 如果新的栈顶元素小于cur，则把old_top元素记数累加到cur上

在经过以上处理后，对于栈中遗留元素，直接进行个顶至下累计，直到栈被弹空。

代码如下：

#include<iostream>
#include<vector>
#include<stack>

using namespace std;
class Solution {
public:
    int largestRectangleArea(vector<int>& heights) {
        int max = 0;
        stack<pair<int, int>> current;
        pair<int, int> top;
        int tmp;
        for (int i = 0; i < heights.size(); i ++) {
            if (current.empty()) {
                current.push(make_pair(heights[i], 1));
            } else {
                if (heights[i] > current.top().first) {
                    current.push(make_pair(heights[i], 1));
                } else {
                    pair<int, int> cur_pair = make_pair(heights[i], 1);
                    while (!current.empty() && heights[i] < current.top().first) {
                        top = current.top();
                        current.pop();
                        // if the current top is higher than heights[i],
                        // accumulate the number of removed count to it.
                        if (!current.empty() && current.top().first > cur_pair.first) {
                            current.top().second += top.second;
                        } else {
                            cur_pair.second += top.second;
                        }
                        // calculate the current max
                        tmp = top.first * top.second;
                        if (tmp > max) {
                            max = tmp;
                        }
                    }
                    current.push(cur_pair);
                }
            }
        }
        int count = 0;
        // calculate the rest
        while (!current.empty()) {
            top = current.top();
            current.pop();
            tmp = top.first * (top.second + count);
            if (tmp > max) {
                max = tmp;
            }
            count += top.second;
        }
        return max;
    }
};

// Sample input: ./a.out num1 num2 num3...
int main(int argc, char * argv[]) {
    Solution so;
    vector<int> test;
    for (int i = 1; i < argc; i ++) {
        test.push_back(atoi(argv[i]));
    }
    int re = so.largestRectangleArea(test);
    cout<<"re: "<<re<<endl;
    return 0;
}
测试：./a.out 2 1 5 6 2 3
结果：re: 10
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