一、问题描述
题目描述
攀登者喜欢寻找各种地图,并且尝试攀登到最高的山峰。
地图表示为一维数组,数组的索引代表水平位置,数组的元素代表相对海拔高度。其中数组元素0代表地面。
例如:[0,1,2,4,3,1,0,0,1,2,3,1,2,1,0]
,代表如下图所示的地图,地图中有两个山脉位置分别为 1,2,3,4,5 和 8,9,10,11,12,13,最高峰高度分别为 4,3。最高峰位置分别为3,10。
一个山脉可能有多座山峰(高度大于相邻位置的高度,或在地图边界且高度大于相邻的高度)。
登山者想要知道一张地图中有多少座山峰。
输入描述
输入为一个整型数组,数组长度大于1。
输出描述
输出地图中山峰的数量。
用例
输入
0,1,4,3,1,0,0,1,2,3,1,2,1,0
输出
3
说明
山峰所在索引分别为3,10,12
题目解析
本题考试时为核心代码模式,非ACM模式,即无需自己解析输入数据。
本题代码实现仍然以ACM模式处理,但是会将输入处理与算法逻辑分开,大家只看算法逻辑即可。
问题分析
要解决这个问题,我们需要遍历数组,找到所有符合条件的山峰。一个位置被认为是山峰,如果它满足以下条件之一:
- 该位置在数组的边界,并且其高度大于相邻位置的高度。
- 该位置不在数组的边界,并且其高度大于两侧相邻位置的高度。
算法逻辑
- 初始化计数器:设置一个计数器
peak_count
用于记录山峰的数量,初始值为0。 - 遍历数组:从数组的第一个元素开始遍历到倒数第二个元素(因为最后一个元素单独处理)。
- 对于每个元素,检查它是否大于其左侧和右侧的元素。如果是,则这是一个山峰,增加
peak_count
。
- 对于每个元素,检查它是否大于其左侧和右侧的元素。如果是,则这是一个山峰,增加
- 处理边界条件:
- 检查数组的第一个元素是否大于第二个元素。如果是,第一个元素是一个山峰。
- 检查数组的最后一个元素是否大于倒数第二个元素。如果是,最后一个元素是一个山峰。
- 输出结果:遍历完成后,输出
peak_count
作为结果。
通过这种方法,我们可以有效地找到数组中所有的山峰,并计算它们的数量。这种方法的时间复杂度是 O(n),其中 n 是数组的长度,因为我们只需要遍历数组一次。
二、JavaScript算法源码
以下是 JavaScript 代码的详细中文注释和讲解:
JavaScript 代码
// 引入 readline 模块,用于从标准输入读取数据
const rl = require("readline").createInterface({ input: process.stdin });
// 获取异步迭代器,用于逐行读取输入
var iter = rl[Symbol.asyncIterator]();
// 定义异步函数 readline,用于读取一行输入
const readline = async () => (await iter.next()).value;
// 输入处理
void (async function () {
// 读取输入的一行数据,按逗号分割并转换为数字数组
const heights = (await readline()).split(",").map(Number);
// 调用算法函数 getResult,并输出结果
console.log(getResult(heights));
})();
/**
* 算法实现:统计数组中峰值的数量
* @param {number[]} heights - 输入的高度数组
* @returns {number} - 峰值的数量
*/
function getResult(heights) {
let count = 0; // 初始化计数器,用于统计峰值的数量
// 遍历数组中的每个元素
for (let i = 0; i < heights.length; i++) {
// 获取当前元素的左侧高度,如果左侧没有元素则默认为 0
const leftHeight = i - 1 >= 0 ? heights[i - 1] : 0;
// 获取当前元素的右侧高度,如果右侧没有元素则默认为 0
const rightHeight = i + 1 < heights.length ? heights[i + 1] : 0;
// 判断当前元素是否为峰值
if (heights[i] > leftHeight && heights[i] > rightHeight) {
count++; // 如果是峰值,计数器加 1
}
}
// 返回峰值的数量
return count;
}
代码讲解:
1. 输入处理:
readline
模块:- 用于从标准输入逐行读取数据。
rl[Symbol.asyncIterator]()
获取异步迭代器,用于逐行读取输入。
readline
函数:- 异步函数,用于读取一行输入。
- 输入处理逻辑:
- 读取一行输入,按逗号
,
分割成字符串数组。 - 使用
map(Number)
将字符串数组转换为数字数组heights
。
- 读取一行输入,按逗号
2. 算法实现:
getResult
函数:- 参数
heights
是输入的高度数组。 - 初始化计数器
count
,用于统计峰值的数量。 - 遍历数组中的每个元素:
- 获取当前元素的左侧高度
leftHeight
,如果左侧没有元素则默认为0
。 - 获取当前元素的右侧高度
rightHeight
,如果右侧没有元素则默认为0
。 - 判断当前元素是否为峰值:
- 如果当前元素大于左侧元素且大于右侧元素,则认为是峰值,计数器
count
加 1。
- 如果当前元素大于左侧元素且大于右侧元素,则认为是峰值,计数器
- 获取当前元素的左侧高度
- 返回峰值的数量
count
。
- 参数
3. 输出结果:
- 使用
console.log
输出峰值的数量。
示例运行:
输入 1:
1,2,3,2,1
- 输出:
1
- 解释:
- 数组为
[1, 2, 3, 2, 1]
。 - 只有
3
是峰值(大于左侧的2
和右侧的2
)。 - 峰值的数量为
1
。
- 数组为
输入 2:
1,2,1,3,5,6,4
- 输出:
2
- 解释:
- 数组为
[1, 2, 1, 3, 5, 6, 4]
。 - 峰值有
2
(大于左侧的1
和右侧的1
)和6
(大于左侧的5
和右侧的4
)。 - 峰值的数量为
2
。
- 数组为
总结:
- 该代码实现了 统计数组中峰值的数量 的功能。
- 通过遍历数组,判断每个元素是否大于其左右两侧的元素,从而确定是否为峰值。
- 时间复杂度为 O(n),其中
n
是数组的长度。 - 如果有其他问题,欢迎继续提问!
三、Java算法源码
以下是 Java 代码的详细中文注释和讲解:
Java 代码
import java.util.Arrays; // 导入 Arrays 工具类,用于数组操作
import java.util.Scanner; // 导入 Scanner 类,用于读取输入
public class Main {
// 输入处理
public static void main(String[] args) {
// 创建 Scanner 对象,用于从标准输入读取数据
Scanner sc = new Scanner(System.in);
// 读取一行输入,按逗号分割成字符串数组,并转换为整数数组
int[] heights = Arrays.stream(sc.nextLine().split(","))
.mapToInt(Integer::parseInt)
.toArray();
// 调用算法函数 getResult,并输出结果
System.out.println(getResult(heights));
}
/**
* 算法实现:统计数组中峰值的数量
* @param heights - 输入的高度数组
* @return 峰值的数量
*/
public static int getResult(int[] heights) {
int count = 0; // 初始化计数器,用于统计峰值的数量
// 遍历数组中的每个元素
for (int i = 0; i < heights.length; i++) {
// 获取当前元素的左侧高度,如果左侧没有元素则默认为 0
int leftHeight = i - 1 >= 0 ? heights[i - 1] : 0;
// 获取当前元素的右侧高度,如果右侧没有元素则默认为 0
int rightHeight = i + 1 < heights.length ? heights[i + 1] : 0;
// 判断当前元素是否为峰值
if (heights[i] > leftHeight && heights[i] > rightHeight) {
count++; // 如果是峰值,计数器加 1
}
}
// 返回峰值的数量
return count;
}
}
代码讲解:
1. 输入处理:
Scanner
类:- 用于从标准输入读取数据。
sc.nextLine()
读取一行输入。
Arrays.stream
:- 将输入的字符串按逗号
,
分割成字符串数组。 - 使用
mapToInt(Integer::parseInt)
将字符串数组转换为整数数组。 - 使用
toArray()
将流转换为整数数组heights
。
- 将输入的字符串按逗号
2. 算法实现:
getResult
函数:- 参数
heights
是输入的高度数组。 - 初始化计数器
count
,用于统计峰值的数量。 - 遍历数组中的每个元素:
- 获取当前元素的左侧高度
leftHeight
,如果左侧没有元素则默认为0
。 - 获取当前元素的右侧高度
rightHeight
,如果右侧没有元素则默认为0
。 - 判断当前元素是否为峰值:
- 如果当前元素大于左侧元素且大于右侧元素,则认为是峰值,计数器
count
加 1。
- 如果当前元素大于左侧元素且大于右侧元素,则认为是峰值,计数器
- 获取当前元素的左侧高度
- 返回峰值的数量
count
。
- 参数
3. 输出结果:
- 使用
System.out.println
输出峰值的数量。
示例运行:
输入 1:
1,2,3,2,1
- 输出:
1
- 解释:
- 数组为
[1, 2, 3, 2, 1]
。 - 只有
3
是峰值(大于左侧的2
和右侧的2
)。 - 峰值的数量为
1
。
- 数组为
输入 2:
1,2,1,3,5,6,4
- 输出:
2
- 解释:
- 数组为
[1, 2, 1, 3, 5, 6, 4]
。 - 峰值有
2
(大于左侧的1
和右侧的1
)和6
(大于左侧的5
和右侧的4
)。 - 峰值的数量为
2
。
- 数组为
总结:
- 该代码实现了 统计数组中峰值的数量 的功能。
- 通过遍历数组,判断每个元素是否大于其左右两侧的元素,从而确定是否为峰值。
- 时间复杂度为 O(n),其中
n
是数组的长度。 - 如果有其他问题,欢迎继续提问!
四、Python算法源码
以下是 Python 代码的详细中文注释和讲解:
Python 代码
# 输入获取
# 从标准输入读取一行数据,按逗号分割并转换为整数列表
heights = list(map(int, input().split(",")))
# 算法入口(本题实际考试为核心代码模式,因此考试时只需要写出此函数实现即可)
def getResult(h):
count = 0 # 初始化计数器,用于统计峰值的数量
# 遍历列表中的每个元素
for i in range(len(h)):
# 获取当前元素的左侧高度,如果左侧没有元素则默认为 0
leftH = h[i - 1] if i - 1 >= 0 else 0
# 获取当前元素的右侧高度,如果右侧没有元素则默认为 0
rightH = h[i + 1] if i + 1 < len(h) else 0
# 判断当前元素是否为峰值
if h[i] > leftH and h[i] > rightH:
count += 1 # 如果是峰值,计数器加 1
# 返回峰值的数量
return count
# 算法调用
print(getResult(heights))
代码讲解:
1. 输入处理:
input()
函数:- 从标准输入读取一行数据。
split(",")
:- 将输入的字符串按逗号
,
分割成字符串列表。
- 将输入的字符串按逗号
map(int, ...)
:- 将字符串列表中的每个元素转换为整数。
list(...)
:- 将转换后的结果转换为整数列表
heights
。
- 将转换后的结果转换为整数列表
2. 算法实现:
getResult
函数:- 参数
h
是输入的高度列表。 - 初始化计数器
count
,用于统计峰值的数量。 - 遍历列表中的每个元素:
- 获取当前元素的左侧高度
leftH
,如果左侧没有元素则默认为0
。 - 获取当前元素的右侧高度
rightH
,如果右侧没有元素则默认为0
。 - 判断当前元素是否为峰值:
- 如果当前元素大于左侧元素且大于右侧元素,则认为是峰值,计数器
count
加 1。
- 如果当前元素大于左侧元素且大于右侧元素,则认为是峰值,计数器
- 获取当前元素的左侧高度
- 返回峰值的数量
count
。
- 参数
3. 输出结果:
- 使用
print
函数输出峰值的数量。
示例运行:
输入 1:
1,2,3,2,1
- 输出:
1
- 解释:
- 列表为
[1, 2, 3, 2, 1]
。 - 只有
3
是峰值(大于左侧的2
和右侧的2
)。 - 峰值的数量为
1
。
- 列表为
输入 2:
1,2,1,3,5,6,4
- 输出:
2
- 解释:
- 列表为
[1, 2, 1, 3, 5, 6, 4]
。 - 峰值有
2
(大于左侧的1
和右侧的1
)和6
(大于左侧的5
和右侧的4
)。 - 峰值的数量为
2
。
- 列表为
总结:
- 该代码实现了 统计列表中峰值的数量 的功能。
- 通过遍历列表,判断每个元素是否大于其左右两侧的元素,从而确定是否为峰值。
- 时间复杂度为 O(n),其中
n
是列表的长度。 - 如果有其他问题,欢迎继续提问!
五、C/C++算法源码:
以下是 C 语言 代码的详细中文注释和讲解:
C 语言代码
#include <stdio.h>
#define MAX_SIZE 100000 // 定义数组的最大长度
// 算法实现(本题实际考试为核心代码模式,因此考试时只需要写出此函数实现即可)
int getResult(const int heights[], int heights_size) {
int count = 0; // 初始化计数器,用于统计峰值的数量
// 遍历数组中的每个元素
for (int i = 0; i < heights_size; i++) {
// 获取当前元素的左侧高度,如果左侧没有元素则默认为 0
int leftHeight = i - 1 >= 0 ? heights[i - 1] : 0;
// 获取当前元素的右侧高度,如果右侧没有元素则默认为 0
int rightHeight = i + 1 < heights_size ? heights[i + 1] : 0;
// 判断当前元素是否为峰值
if (heights[i] > leftHeight && heights[i] > rightHeight) {
count++; // 如果是峰值,计数器加 1
}
}
// 返回峰值的数量
return count;
}
// 输入处理
int main() {
int heights[MAX_SIZE]; // 定义数组,用于存储输入的高度数据
int heights_size = 0; // 初始化数组的长度为 0
// 循环读取输入数据,直到遇到非逗号分隔符(如换行符)
while (scanf("%d", &heights[heights_size++])) {
if (getchar() != ',') break; // 如果下一个字符不是逗号,则结束输入
}
// 调用算法函数 getResult,并输出结果
printf("%d\n", getResult(heights, heights_size));
return 0;
}
代码讲解:
1. 输入处理:
heights[MAX_SIZE]
:- 定义一个数组
heights
,用于存储输入的高度数据。 MAX_SIZE
是数组的最大长度,定义为100000
。
- 定义一个数组
heights_size
:- 记录数组的实际长度,初始值为
0
。
- 记录数组的实际长度,初始值为
while (scanf("%d", &heights[heights_size++]))
:- 使用
scanf
读取整数并存储到数组heights
中。 - 每次读取一个整数后,数组长度
heights_size
加 1。
- 使用
if (getchar() != ',') break;
:- 使用
getchar
读取下一个字符。 - 如果下一个字符不是逗号
,
,则结束输入。
- 使用
2. 算法实现:
getResult
函数:- 参数
heights
是输入的高度数组。 - 参数
heights_size
是数组的长度。 - 初始化计数器
count
,用于统计峰值的数量。 - 遍历数组中的每个元素:
- 获取当前元素的左侧高度
leftHeight
,如果左侧没有元素则默认为0
。 - 获取当前元素的右侧高度
rightHeight
,如果右侧没有元素则默认为0
。 - 判断当前元素是否为峰值:
- 如果当前元素大于左侧元素且大于右侧元素,则认为是峰值,计数器
count
加 1。
- 如果当前元素大于左侧元素且大于右侧元素,则认为是峰值,计数器
- 获取当前元素的左侧高度
- 返回峰值的数量
count
。
- 参数
3. 输出结果:
- 使用
printf
函数输出峰值的数量。
示例运行:
输入 1:
1,2,3,2,1
- 输出:
1
- 解释:
- 数组为
[1, 2, 3, 2, 1]
。 - 只有
3
是峰值(大于左侧的2
和右侧的2
)。 - 峰值的数量为
1
。
- 数组为
输入 2:
1,2,1,3,5,6,4
- 输出:
2
- 解释:
- 数组为
[1, 2, 1, 3, 5, 6, 4]
。 - 峰值有
2
(大于左侧的1
和右侧的1
)和6
(大于左侧的5
和右侧的4
)。 - 峰值的数量为
2
。
- 数组为
总结:
- 该代码实现了 统计数组中峰值的数量 的功能。
- 通过遍历数组,判断每个元素是否大于其左右两侧的元素,从而确定是否为峰值。
- 时间复杂度为 O(n),其中
n
是数组的长度。 - 如果有其他问题,欢迎继续提问!