加油站
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题目描述
在一条环路上有 n
个加油站,其中第 i
个加油站有汽油 gas[i]
升。
你有一辆油箱容量无限的的汽车,从第 i
个加油站开往第 i+1
个加油站需要消耗汽油 cost[i]
升。你从其中的一个加油站出发,开始时油箱为空。
给定两个整数数组 gas
和 cost
,如果你可以按顺序绕环路行驶一周,则返回出发时加油站的编号,否则返回 -1
。如果存在解,则 保证 它是 唯一 的。
示例 1:
输入: gas = [1,2,3,4,5], cost = [3,4,5,1,2] 输出: 3 解释: 从 3 号加油站(索引为 3 处)出发,可获得 4 升汽油。此时油箱有 = 0 + 4 = 4 升汽油 开往 4 号加油站,此时油箱有 4 - 1 + 5 = 8 升汽油 开往 0 号加油站,此时油箱有 8 - 2 + 1 = 7 升汽油 开往 1 号加油站,此时油箱有 7 - 3 + 2 = 6 升汽油 开往 2 号加油站,此时油箱有 6 - 4 + 3 = 5 升汽油 开往 3 号加油站,你需要消耗 5 升汽油,正好足够你返回到 3 号加油站。 因此,3 可为起始索引。
示例 2:
输入: gas = [2,3,4], cost = [3,4,3] 输出: -1 解释: 你不能从 0 号或 1 号加油站出发,因为没有足够的汽油可以让你行驶到下一个加油站。 我们从 2 号加油站出发,可以获得 4 升汽油。 此时油箱有 = 0 + 4 = 4 升汽油 开往 0 号加油站,此时油箱有 4 - 3 + 2 = 3 升汽油 开往 1 号加油站,此时油箱有 3 - 3 + 3 = 3 升汽油 你无法返回 2 号加油站,因为返程需要消耗 4 升汽油,但是你的油箱只有 3 升汽油。 因此,无论怎样,你都不可能绕环路行驶一周。
提示:
gas.length == n
cost.length == n
1 <= n <= 105
0 <= gas[i], cost[i] <= 104
代码结果
运行时间: 52 ms, 内存: 0.0 MB
/*
* 思路:
* 1. 使用Java Stream的特点来计算总的油量和总的消耗量,确定是否存在解。
* 2. 通过流操作计算每个加油站的剩余油量,并通过流的终止操作返回结果。
*/
import java.util.stream.IntStream;
public int canCompleteCircuitStream(int[] gas, int[] cost) {
int totalGas = IntStream.of(gas).sum();
int totalCost = IntStream.of(cost).sum();
if (totalGas < totalCost) return -1;
int currTank = 0, startingStation = 0;
for (int i = 0; i < gas.length; i++) {
currTank += gas[i] - cost[i];
if (currTank < 0) {
startingStation = i + 1;
currTank = 0;
}
}
return startingStation;
}
解释
方法:
这个题解采用了贪心算法的思路。首先判断所有加油站的油量总和是否小于总的消耗,如果是的话,那么无论从哪个加油站出发,都不可能绕环路一周,直接返回-1。否则,我们可以从第一个加油站开始,用一个变量tank来记录当前油箱里的油量。遍历所有加油站,在每一步更新tank的值,如果tank的值小于0了,就说明之前的加油站都不能作为起点,于是把start设置为i+1,并且重置tank为0。最后返回start即可。
时间复杂度:
O(n)
空间复杂度:
O(1)
代码细节讲解
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为什么先检查所有加油站的油量总和与总消耗相比,而不是直接尝试从每个加油站出发?
▷🦆
在算法中,当tank小于0时,为什么立即将start设置为下一个加油站i+1,而不是检查更多的可能性或回溯?
▷🦆
如果在某个加油站tank值第一次变为负数,将start设置到下一个加油站后,为什么可以安全地忽略之前的加油站作为起点的可能性?
▷🦆
算法中提到如果存在解,则保证它是唯一的。能否解释为什么会有这样的保证?
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