【华为OD-E卷 - 太阳能板最大面积 100分（python、java、c++、js、c）】

题目

给航天器一侧加装长方形或正方形的太阳能板（图中的红色斜线区域），需要先安装两个支柱（​图中的黑色竖条​），再在支柱的中间部分固定太阳能板。
但航天器不同位置的支柱长度不同，太阳能板的安装面积受限于最短一侧的那根支柱长度。如图：

现提供一组整形数组的支柱高度数据，假设每根支柱间距离相等为1个单位长度，计算如何选择两根支柱可以使太阳能板的面积最大

输入描述

• 10,9,8,7,6,5,4,3,2,1

注：支柱至少有2根，最多10000根，能支持的高度范围1~10^9的整数。柱子的高度是无序的，例子中递减只是巧合

输出描述

• 可以支持的最大太阳能板面积：（10米高支柱和5米高支柱之间）

用例

用例一：

输入：

10,9,8,7,6,5,4,3,2,1

• 1

输出：

25

• 1

python解法

• 解题思路：
• 这段代码实现了一个双指针算法，用于解决经典的“盛最多水的容器”问题。问题描述为：给定一个数组 heights，每个元素代表一个垂直线的高度，线的宽度固定为 1，找出能够容纳最多水的两个线段之间的区域面积。

初始化双指针：

左指针 start 指向数组的起始位置。
右指针 end 指向数组的末尾位置。
计算面积：

面积公式：(end - start) * min(heights[start], heights[end])，其中 (end - start) 是底边宽度，min(heights[start], heights[end]) 是高度。
更新最大面积：

每次计算出当前的面积后，与当前记录的最大面积进行比较，并更新最大值。
移动指针：

如果左边的高度小于或等于右边高度，移动左指针 start += 1，尝试寻找更高的左边界。
否则，移动右指针 end -= 1，尝试寻找更高的右边界。
终止条件：

当 start 和 end 相遇时，搜索结束

def find_max_container():
    # 初始化双指针
    start = 0
    end = len(heights) - 1
    largest_area = 0  # 用于记录最大的容器面积

    while start < end:  # 当左指针小于右指针时继续搜索
        # 当前区域的面积
        area = (end - start) * min(heights[start], heights[end])
        # 更新最大面积
        largest_area = max(largest_area, area)

        # 根据高度大小移动指针，尝试找到更优解
        if heights[start] <= heights[end]:
            start += 1  # 左边界高度较小，移动左指针
        else:
            end -= 1  # 右边界高度较小，移动右指针

    return largest_area  # 返回最大面积

# 输入高度数组，以逗号分隔的形式
heights = list(map(int, input().split(",")))
# 输出最大容器面积
print(find_max_container())

• 1
• 2
• 3
• 4
• 5
• 6
• 7
• 8
• 9
• 10
• 11
• 12
• 13
• 14
• 15
• 16
• 17
• 18
• 19
• 20
• 21
• 22
• 23
• 24
• 25

java解法

• 解题思路
• 该代码使用双指针法解决了“盛最多水的容器”问题。问题的目标是找到一个数组中两条垂直线之间能够容纳的最大水量。

输入处理：

通过控制台读取逗号分隔的整数字符串，将其解析成整数数组 heights。
双指针法：

左指针 left 从数组起始位置开始，右指针 right 从数组末尾开始。
计算两个指针之间形成的容器面积，面积公式为：
area

(right - left)
×
min
⁡
(
heights[left]
,
heights[right]
)
area=(right - left)×min(heights[left],heights[right])
更新记录的最大面积 maxArea。
指针移动规则：

每次比较 heights[left] 和 heights[right]：
如果左边较矮，则移动左指针。
如果右边较矮，则移动右指针。
目的是尝试找到更大的高度，进而可能获得更大的面积。
终止条件：

当左指针和右指针相遇时，搜索结束

import java.util.Scanner;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建一个扫描器对象用于读取输入
        Scanner input = new Scanner(System.in);
        
        // 读取输入的逗号分隔的高度字符串并拆分
        String[] heightsStr = input.nextLine().split(",");
        int[] heights = new int[heightsStr.length];

        // 将字符串数组转换为整数数组
        for (int i = 0; i < heightsStr.length; i++) {
            heights[i] = Integer.parseInt(heightsStr[i]);
        }

        // 调用 findMaxArea 方法计算最大容器面积并输出结果
        System.out.println(findMaxArea(heights));
    }

    /**
     * 计算最大容器面积的函数
     * @param heights 整数数组，表示垂直线的高度
     * @return 最大容器面积
     */
    public static long findMaxArea(int[] heights) {
        // 初始化左右指针
        int left = 0;
        int right = heights.length - 1;
        // 用于记录最大面积
        long maxArea = 0;

        // 当左指针小于右指针时继续搜索
        while (left < right) {
            // 计算当前容器的宽度
            long width = right - left;
            // 计算当前容器的高度（取两条线中较小的那条）
            long height = Math.min(heights[left], heights[right]);
            // 计算当前容器的面积
            long area = width * height;
            // 更新最大面积
            maxArea = Math.max(maxArea, area);

            // 移动较矮的指针，以尝试找到更高的边界
            if (heights[left] < heights[right]) {
                left++;
            } else {
                right--;
            }
        }
        
        // 返回计算出的最大容器面积
        return maxArea;
    }
}

• 1
• 2
• 3
• 4
• 5
• 6
• 7
• 8
• 9
• 10
• 11
• 12
• 13
• 14
• 15
• 16
• 17
• 18
• 19
• 20
• 21
• 22
• 23
• 24
• 25
• 26
• 27
• 28
• 29
• 30
• 31
• 32
• 33
• 34
• 35
• 36
• 37
• 38
• 39
• 40
• 41
• 42
• 43
• 44
• 45
• 46
• 47
• 48
• 49
• 50
• 51
• 52
• 53
• 54
• 55
• 56

C++解法

• 解题思路

更新中

• 1

C解法

• 解题思路

更新中

• 1

JS解法

• 解题思路

• 该代码是用 JavaScript 实现的“盛最多水的容器”问题，使用双指针法来找到能够容纳最多水的两个垂直线之间的最大面积。

输入处理：

使用 readline 模块读取标准输入。
验证输入是否符合要求：
输入字符串必须包含逗号。
每个逗号分隔的元素必须是一个有效整数。
数组长度必须大于等于 2。
如果输入无效，则输出 1 表示错误。
双指针法：

左指针 left 从数组的起始位置开始。
右指针 right 从数组的末尾位置开始。
在指针未相遇前，计算当前指针形成的容器面积，更新最大面积 maxArea。
指针移动规则：

比较左右指针对应的高度：
如果左指针高度较小，则左指针右移。
如果右指针高度较小，则右指针左移。
目的是尽可能找到更高的线条，提高面积。
输出结果：

循环结束后，返回最大面积。

const readline = require("readline");

// 创建 readline 接口，用于读取标准输入
const rl = readline.createInterface({
    input: process.stdin,
    output: process.stdout,
});

// 监听用户输入行
rl.on("line", (line) => {
    try {
        // 检查输入是否为空或者不包含逗号
        if (!line || !line.includes(",")) {
            throw new Error(); // 输入无效，抛出错误
        }

        // 将输入的字符串拆分为数组，并尝试解析为整数
        const arr = line.split(",").map((ele) => {
            const num = parseInt(ele, 10); // 将字符串转换为整数
            if (isNaN(num)) {
                throw new Error(); // 如果转换失败，抛出错误
            }
            return num; // 返回解析后的整数
        });

        // 检查数组长度是否小于 2
        if (arr.length < 2) {
            throw new Error(); // 输入数组长度不合法，抛出错误
        }

        // 输出计算得到的最大容器面积
        console.log(findMaxArea(arr));
    } catch (err) {
        // 捕获错误并输出 "1" 表示输入错误
        console.error("1");
    }
});

/**
 * 使用双指针法计算最大容器面积
 * @param {number[]} arr 整数数组，表示垂直线的高度
 * @return {number} 最大容器面积
 */
function findMaxArea(arr) {
    let left = 0; // 左指针
    let right = arr.length - 1; // 右指针
    let maxArea = 0; // 初始化最大面积为 0

    // 双指针法查找最大面积
    while (left < right) {
        let width = right - left; // 容器的宽度
        let height = Math.min(arr[left], arr[right]); // 容器的高度（取两条线中较短的那条）
        maxArea = Math.max(maxArea, width * height); // 更新最大面积

        // 移动指针的规则：总是移动较矮的指针，尝试寻找更大的高度
        if (arr[left] < arr[right]) {
            left++; // 左边较矮，移动左指针
        } else {
            right--; // 右边较矮，移动右指针
        }
    }

    return maxArea; // 返回最大面积
}

• 1
• 2
• 3
• 4
• 5
• 6
• 7
• 8
• 9
• 10
• 11
• 12
• 13
• 14
• 15
• 16
• 17
• 18
• 19
• 20
• 21
• 22
• 23
• 24
• 25
• 26
• 27
• 28
• 29
• 30
• 31
• 32
• 33
• 34
• 35
• 36
• 37
• 38
• 39
• 40
• 41
• 42
• 43
• 44
• 45
• 46
• 47
• 48
• 49
• 50
• 51
• 52
• 53
• 54
• 55
• 56
• 57
• 58
• 59
• 60
• 61
• 62
• 63
• 64
• 65

注意：

如果发现代码有用例覆盖不到的情况，欢迎反馈！会在第一时间修正，更新。
解题不易，如对您有帮助，欢迎点赞/收藏