用最少数量的箭引爆气球
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 `x``start`,`x``end`, 且满足 `xstart ≤ x ≤ x``end`,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
**提示:**
- `0 <= points.length <= 104`
- `points[i].length == 2`
- `-231 <= xstart < xend <= 231 - 1`
思路与算法
我们首先随机地射出一支箭,再看一看是否能够调整这支箭地射出位置,使得我们可以引爆更多数目的气球。
如图 1-1 所示,我们随机射出一支箭,引爆了除红色气球以外的所有气球。我们称所有引爆的气球为「原本引爆的气球」,其余的气球为「原本完好的气球」。可以发现,如果我们将这支箭的射出位置稍微往右移动一点,那么我们就有机会引爆红色气球,如图 1-2 所示。
那么我们最远可以将这支箭往右移动多远呢?我们唯一的要求就是:原本引爆的气球只要仍然被引爆就行了。这样一来,我们找出原本引爆的气球中右边界位置最靠左的那一个,将这支箭的射出位置移动到这个右边界位置,这也是最远可以往右移动到的位置:如图 1-3 所示,只要我们再往右移动一点点,这个气球就无法被引爆了。
为什么「原本引爆的气球仍然被引爆」是唯一的要求?别急,往下看就能看到其精妙所在。
因此,我们可以断定:
一定存在一种最优(射出的箭数最小)的方法,使得每一支箭的射出位置都恰好对应着某一个气球的右边界。
这是为什么?我们考虑任意一种最优的方法,对于其中的任意一支箭,我们都通过上面描述的方法,将这支箭的位置移动到它对应的「原本引爆的气球中最靠左的右边界位置」,那么这些原本引爆的气球仍然被引爆。这样一来,所有的气球仍然都会被引爆,并且每一支箭的射出位置都恰好位于某一个气球的右边界了。
有了这样一个有用的断定,我们就可以快速得到一种最优的方法了。考虑所有气球中右边界位置最靠左的那一个,那么一定有一支箭的射出位置就是它的右边界(否则就没有箭可以将其引爆了)。当我们确定了一支箭之后,我们就可以将这支箭引爆的所有气球移除,并从剩下未被引爆的气球中,再选择右边界位置最靠左的那一个,确定下一支箭,直到所有的气球都被引爆。
class Solution {
public:
int findMinArrowShots(vector<vector<int>>& s)
{
int n=s.size();
if(s.empty()) return 0;
sort(s.begin(),s.end(),[](vector<int> &a,vector<int> &b)
{
return a[1]<b[1];
});
int cnt=1,t=s[0][1];
for(int i=1;i<n;++i)
{
if(s[i][0] >t)
{
++cnt;
t=s[i][1];
}
}
return cnt;
}
};