feat: Revised the book (#978)

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Yudong Jin
2023-12-02 06:21:34 +08:00
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@@ -2,23 +2,23 @@
!!! question
输入一个数组 $ht$ 数组中的每个元素代表一个垂直隔板的高度。数组中的任意两个隔板,以及它们之间的空间可以组成一个容器。
输入一个数组 $ht$ 中的每个元素代表一个垂直隔板的高度。数组中的任意两个隔板,以及它们之间的空间可以组成一个容器。
容器的容量等于高度和宽度的乘积(面积),其中高度由较短的隔板决定,宽度是两个隔板的数组索引之差。
容器的容量等于高度和宽度的乘积(面积),其中高度由较短的隔板决定,宽度是两个隔板的数组索引之差。
请在数组中选择两个隔板,使得组成的容器的容量最大,返回最大容量。
请在数组中选择两个隔板,使得组成的容器的容量最大,返回最大容量。示例如下图所示。
![最大容量问题的示例数据](max_capacity_problem.assets/max_capacity_example.png)
容器由任意两个隔板围成,**因此本题的状态为两个隔板的索引,记为 $[i, j]$** 。
根据题意,容量等于高度乘以宽度,其中高度由短板决定,宽度是两隔板的索引之差。设容量为 $cap[i, j]$ ,则可得计算公式:
根据题意,容量等于高度乘以宽度,其中高度由短板决定,宽度是两隔板的数组索引之差。设容量为 $cap[i, j]$ ,则可得计算公式:
$$
cap[i, j] = \min(ht[i], ht[j]) \times (j - i)
$$
设数组长度为 $n$ ,两个隔板的组合数量(状态总数)为 $C_n^2 = \frac{n(n - 1)}{2}$ 个。最直接地,**我们可以穷举所有状态**,从而求得最大容量,时间复杂度为 $O(n^2)$ 。
设数组长度为 $n$ ,两个隔板的组合数量(状态总数)为 $C_n^2 = \frac{n(n - 1)}{2}$ 个。最直接地,**我们可以穷举所有状态**,从而求得最大容量,时间复杂度为 $O(n^2)$ 。
### 贪心策略确定
@@ -36,14 +36,14 @@ $$
![向内移动短板后的状态](max_capacity_problem.assets/max_capacity_moving_short_board.png)
由此便可推出本题的贪心策略:初始化两指针分容器两端,每轮向内收缩短板对应的指针,直至两指针相遇。
由此便可推出本题的贪心策略:初始化两指针分容器两端,每轮向内收缩短板对应的指针,直至两指针相遇。
下图展示了贪心策略的执行过程。
1. 初始状态下,指针 $i$ 和 $j$ 分列与数组两端。
2. 计算当前状态的容量 $cap[i, j]$ ,并更新最大容量。
3. 比较板 $i$ 和 板 $j$ 的高度,并将短板向内移动一格。
4. 循环执行第 `2.` `3.` 步,直至 $i$ 和 $j$ 相遇时结束。
4. 循环执行第 `2.` 步和第 `3.` 步,直至 $i$ 和 $j$ 相遇时结束。
=== "<1>"
![最大容量问题的贪心过程](max_capacity_problem.assets/max_capacity_greedy_step1.png)
@@ -76,7 +76,7 @@ $$
代码循环最多 $n$ 轮,**因此时间复杂度为 $O(n)$** 。
变量 $i$、$j$、$res$ 使用常数大小额外空间,**因此空间复杂度为 $O(1)$** 。
变量 $i$、$j$、$res$ 使用常数大小额外空间,**因此空间复杂度为 $O(1)$** 。
```src
[file]{max_capacity}-[class]{}-[func]{max_capacity}
@@ -94,6 +94,6 @@ $$
![移动短板导致被跳过的状态](max_capacity_problem.assets/max_capacity_skipped_states.png)
观察发现,**这些被跳过的状态实际上就是将长板 $j$ 向内移动的所有状态**。而在第二步中,我们已经证明内移长板一定会导致容量变小。也就是说,被跳过的状态都不可能是最优解,**跳过它们不会导致错过最优解**。
观察发现,**这些被跳过的状态实际上就是将长板 $j$ 向内移动的所有状态**。前面我们已经证明内移长板一定会导致容量变小。也就是说,被跳过的状态都不可能是最优解,**跳过它们不会导致错过最优解**。
以上分析说明,**移动短板的操作是“安全”的**,贪心策略是有效的。
以上分析说明,移动短板的操作是“安全”的,贪心策略是有效的。