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leetcode 2351 ~ 2400
计算一个环形街道上的房屋数量

计算一个环形街道上的房屋数量

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题目描述

代码结果

运行时间: 143 ms, 内存: 16.6 MB


/*
 * Leetcode 2728: 计算一个环形街道上的房屋数量
 * 题目思路:
 * 给定一个包含整数的数组,其中每个整数表示一个环形街道上的房屋数量。需要计算所有房屋的总数。
 * 注意这是一个环形街道,所以数组的最后一个元素和第一个元素是相邻的。
 * 使用Java Stream API进行计算。
 */

import java.util.Arrays;

public class Solution {
    public int calculateTotalHouses(int[] houses) {
        return Arrays.stream(houses).sum();
    }

    public static void main(String[] args) {
        Solution sol = new Solution();
        int[] houses = {2, 3, 4, 5};
        System.out.println(sol.calculateTotalHouses(houses)); // 输出应该是14
    }
}

解释

方法:

This solution uses a two-pass method on a circular street abstraction. Initially, the solution assumes an arbitrary starting point on the street and opens 'k' consecutive doors to the left (creating a unique pattern or a marker). Then, it iterates through the street starting from the first open door encountered, counting each house as it proceeds. It moves left and closes each door as it goes, until it encounters a closed door, indicating it has returned to the start point and therefore has counted all houses.

时间复杂度:

O(n)

空间复杂度:

O(1)

代码细节讲解

🦆
在这个解决方案中,为何选择使用 `k` 个连续的门作为标记点而不是其他数量或标记方式?
选择使用 `k` 个连续的门作为标记点是为了创建一个独特的模式或标记,以便于识别起点。这种方法可以有效地以一个明确的标记区分开始和结束的位置,尤其是在环形街道的情况下。使用连续的门作为标记可以简化算法的逻辑,因为这样做可以确保在遍历街道时,一旦回到起点,立即可以通过检测到关闭的门识别出。如果使用数量少于 `k` 的门或其他不连续的标记方式,可能会增加在环形结构中识别起点和终点的复杂度,有可能导致错误的计数。
🦆
解决方案中提到循环直到找到一个未开的门,这种方法在实际应用中如何处理初始状态下所有门都是关闭的情况?
在初始状态下所有门都是关闭的情况下,算法首先会打开 `k` 个门作为标记。这样,当开始遍历街道时,算法会从这些已经打开的门开始,确认每一步都在正确的路径上。因此,即便是所有门最初都是关闭的,打开 `k` 门这一步骤保证了算法可以从一个明确的点开始计数,并且在环形街道上正确地回到起点。这避免了从一个未标记的状态开始可能导致的混淆和错误计数。
🦆
请问这种解法在街道非常长的情况下是否还有效,有没有可能因为过多的移动操作而导致性能问题?
这种解决方案在街道非常长的情况下仍然有效,因为它系统地遍历每个门一次,并在确认全部门后结束计数。然而,确实存在性能问题的可能,特别是在街道极长时。每次操作(包括开门、关门和移动)都需消耗时间,如果街道长度非常大,这些操作的总时间可能会变得相当可观。在实际应用中,如果街道长度达到数千或更多,建议采用更高效的数据结构或优化算法来减少操作次数和提高性能。

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