§1
题目描述
给柱状图高度,求能组成的最大矩形面积。
heights = [2,1,5,6,2,3]
输出 = 10
§2
思路解析动画文字版
关键不是背模板,而是看懂为什么这题适合单调栈。
1. 单调栈 · 高度递增:单调栈:维护一个高度递增的下标栈。思路:以每根柱的高作矩形高,宽向左右扩到第一个更矮的柱。i=0,栈空 → 压入柱 0。
2. 遇更矮 · 弹出结算:i=1 高度 1 < 栈顶柱 0(高2) → 弹出柱 0 结算:高 2 × 宽 1 = 2。再压入柱 1。栈=[1]。
3. 递增直接压栈:柱 2(5)、柱 3(6) 都比栈顶高 → 直接压栈。栈=[1,2,3],高度 1,5,6 递增。
4. 关键帧 · 弹栈结算最大矩形:i=4 高度 2 < 6 → 弹柱 3:高6×宽1=6;仍 < 5 → 弹柱 2:高 5 × 宽 2 = 10(柱 2、3 这段,蓝框)。这就是最大矩形!宽 = 当前 i 到栈中前一个的距离。
5. 把当前柱压栈继续:结算完把柱 4(2)、柱 5(3) 压栈,继续扫描。栈=[1,4,5]。
6. 末尾哨兵 0 清空栈 · 答案 10:扫到末尾后补一个哨兵 0,把栈里剩的柱全弹出结算(不会漏)。全程最大矩形面积 = 10。
把这句话记住,下次遇到同类题,就能更快选出方向。
迁移阶梯:把这题练到能复述后,再去同类题里迁移:先复用状态定义,再调整边界条件。
边界三连:边界三连:极端输入先过一遍。
几个高频追问,记住答法。
§3
参考代码
class Solution: def largestRectangleArea(self, heights): heights.append(0) stack = [] ans = 0 for i, h in enumerate(heights): while stack and heights[stack[-1]] > h: mid = stack.pop() left = stack[-1] if stack else -1 ans = max(ans, heights[mid] * (i - left - 1)) stack.append(i) heights.pop() return ans看懂代码不等于写得出。盖住上面,自己默写一遍试试。卡在哪一行说不清,就点右下角问小欧。
§4
复杂度
- 时间复杂度:O(n),每个核心状态按算法要求处理固定次数
- 空间复杂度:O(n),只保存必要的辅助结构或递归栈
§5
可套用的代码模板
模板不是死背,而是提醒你写代码前先把状态、转移和边界排好。
# 单调栈 通用检查表# 1. 定义状态/指针/容器# 2. 每轮只做一个清晰动作# 3. 更新答案并处理边界§6
易错点
✗ 错误写法:只看相邻两根柱子
✓ 正确写法:弹栈时用左右第一个更矮确定宽度
最大矩形可能跨很多柱子
✗ 错误写法:只按样例推代码
✓ 正确写法:先写清状态含义和边界条件
样例太少,隐藏用例专打边界
✗ 错误写法:变量名和动画不一致
✓ 正确写法:代码变量沿用动画里的核心名字
学习时最怕脑内维护两套概念
§
面试追问把动画讲成自己的话
追问单调栈怎么求每根的左右边界?
递增栈:弹出栈顶时,当前柱是它的右边界、栈里下一个是它的左边界,宽度一步算出。
追问为什么是 O(n)?
每根柱最多入栈、出栈各一次。
追问和「接雨水」的单调栈区别?
接雨水栈递减、算凹槽蓄水;本题栈递增、算被弹柱能撑起的最大矩形。
这道题到这就讲完了。动画和文字是同一套思路——别光看,关掉页面自己默写一遍。然后顺着主线继续:
下一题 · 栈 8/11
→字符串解码
LeetCode 394 · 中等 · 沿着 栈 继续往下推进
把这道题真正学会,再走
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