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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。 示例 1: 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 示例 2: 输入: height…
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题型
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代码语言
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相关题
当前训练重点
困难 · 栈·状态
答案摘要
我们可以枚举每根柱子的高度 作为矩形的高度,利用单调栈,向左右两边找第一个高度小于 的下标 , 。那么此时矩形面积为 $h \times (right_i-left_i-1)$,求最大值即可。 时间复杂度 ,空间复杂度 。其中 表示 的长度。
Interview AiBoxInterview AiBox 实时 AI 助手,陪你讲清 栈·状态 题型思路
题目描述
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。
示例 1:

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
示例 2:

输入: heights = [2,4] 输出: 4
提示:
1 <= heights.length <=1050 <= heights[i] <= 104
解题思路
方法一:单调栈
我们可以枚举每根柱子的高度 作为矩形的高度,利用单调栈,向左右两边找第一个高度小于 的下标 , 。那么此时矩形面积为 ,求最大值即可。
时间复杂度 ,空间复杂度 。其中 表示 的长度。
单调栈常见模型:找出每个数左/右边离它最近的且比它大/小的数。模板:
stk = []
for i in range(n):
while stk and check(stk[-1], i):
stk.pop()
stk.append(i)
class Solution:
def largestRectangleArea(self, heights: List[int]) -> int:
n = len(heights)
stk = []
left = [-1] * n
right = [n] * n
for i, h in enumerate(heights):
while stk and heights[stk[-1]] >= h:
right[stk[-1]] = i
stk.pop()
if stk:
left[i] = stk[-1]
stk.append(i)
return max(h * (right[i] - left[i] - 1) for i, h in enumerate(heights))
复杂度分析
| 指标 | 值 |
|---|---|
| 时间 | complexity is O(n) because each bar is pushed and popped at most once from the stack. Space complexity is O(n) for storing indices in the stack during the monotonic traversal. |
| 空间 | Depends on the final approach |
面试官常问的追问
外企场景- question_mark
You might be prompted to explain why a naive O(n^2) approach fails for large histograms.
- question_mark
Clarify how stack state ensures all rectangle widths are computed correctly without missing any bar combinations.
- question_mark
Expect questions on handling equal-height bars and ensuring correct width computation for consecutive duplicates.
常见陷阱
外企场景- error
Forgetting to add a sentinel zero-height bar to process remaining stack elements.
- error
Incorrect width calculation when the stack becomes empty after popping.
- error
Pushing indices instead of heights can lead to miscalculating rectangle areas.
进阶变体
外企场景- arrow_right_alt
Largest rectangle under skyline silhouette problems, where heights may vary non-uniformly and require similar stack techniques.
- arrow_right_alt
Finding maximal square instead of rectangle in a histogram-like 2D matrix using modified state management.
- arrow_right_alt
Calculating largest rectangle in a histogram with additional constraints on minimum or maximum allowed heights.