问题

在二维空间中有许多球形的气球。对于每个气球,提供的输入是水平方向上,气球直径的开始和结束坐标。由于它是水平的,所以纵坐标并不重要,因此只要知道开始和结束的横坐标就足够了。开始坐标总是小于结束坐标

一支弓箭可以沿着 x 轴从不同点完全垂直地射出。在坐标 x 处射出一支箭,若有一个气球的直径的开始和结束坐标为 xstart,xend, 且满足 xstart ≤ x ≤ xend,则该气球会被引爆。可以射出的弓箭的数量没有限制。 弓箭一旦被射出之后,可以无限地前进。我们想找到使得所有气球全部被引爆,所需的弓箭的最小数量

给你一个数组 points ,其中 points [i] = [xstart,xend] ,返回引爆所有气球所必须射出的最小弓箭数

示例 1:
输入:points = [[10,16],[2,8],[1,6],[7,12]]
输出:2
解释:对于该样例,x = 6 可以射爆 [2,8],[1,6] 两个气球,以及 x = 11 射爆另外两个气球

示例 2:
输入:points = [[1,2],[3,4],[5,6],[7,8]]
输出:4

示例 3:
输入:points = [[1,2],[2,3],[3,4],[4,5]]
输出:2

示例 4:
输入:points = [[1,2]]
输出:1

示例 5:
输入:points = [[2,3],[2,3]]
输出:1

思路

如何使用最少的弓箭呢?
直觉上来看,貌似只射重叠最多的气球,用的弓箭一定最少

  • 局部最优:当气球出现重叠,一起射,所用弓箭最少
  • 全局最优:把所有气球射爆所用弓箭最少

算法确定下来了,那么如何模拟气球射爆的过程呢?是在数组中移除元素还是做标记呢

  • 如果真实的模拟射气球的过程,应该射一个,气球数组就remove一个元素,这样最直观,毕竟气球被射了
  • 但仔细思考一下就发现:如果把气球排序之后,从前到后遍历气球,被射过的气球仅仅跳过就行了,没有必要让气球数组remove气球,只要记录一下箭的数量就可以了

为了让气球尽可能的重叠,需要对数组进行排序
那么按照气球起始位置排序,还是按照气球终止位置排序呢?
其实都可以!只不过对应的遍历顺序不同,我就按照气球的起始位置排序了
既然按照其实位置排序,那么就从前向后遍历气球数组,靠左尽可能让气球重复

从前向后遍历遇到重叠的气球了怎么办?
如果气球重叠了,重叠气球右边界的区间一定需要一个弓箭
leetcode-452:用最少数量的箭引爆气球 - 图1
可以看出首先第一组重叠气球,一定是需要一个箭;气球3的左边界大于了 第一组重叠气球的最小右边界,所以再需要一支箭来射气球3了

  1. class Solution {
  2. public int findMinArrowShots(int[][] points) {
  3. if(points.length == 0)
  4. return 0;
  5. Arrays.sort(points, new Comparator<int[]>(){
  6. public int compare(int[] point1,int[] point2){
  7. if(point1[1] > point2[1]){
  8. return 1;
  9. }else if(point1[1] < point2[1]){
  10. return -1;
  11. }else{
  12. return 0;
  13. }
  14. }
  15. });
  16. int start = points[0][0], end = points[0][1];
  17. int count = 1;
  18. for(int i = 1; i < points.length; ++i){
  19. if(points[i][0] <= end){
  20. start = Math.max(points[i][0], start);
  21. end = Math.min(points[i][1], end);
  22. }else{
  23. count++;
  24. start = points[i][0];
  25. end = points[i][1];
  26. }
  27. }
  28. return count;
  29. }
  30. }
  • 时间复杂度O(nlogn),因为有一个快排
  • 空间复杂度O(1)