每日一题:Leetcode-134 加油站

力扣题目

解题思路

java代码

力扣题目:

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。

解题思路:

算法原理
这道题通过遍历数组来找到能够完成环形路线的起始加油站索引。

思路
从每个加油站开始,计算从该站出发累加的油量和消耗的油量。如果在某一时刻消耗的油量大于油量,就停止当前的计算,从下一个加油站重新开始。如果能够完整地绕一圈,就返回起始加油站的索引;如果遍历完所有加油站都没有找到合适的起始点,就返回 -1 。

代码分析

  • 使用一个外层循环来遍历每个可能的起始加油站 i 。
  • 对于每个起始加油站,使用内层循环计算油量和消耗,并根据比较结果决定是否继续或重新开始。

时间复杂度:O(n²),在最坏情况下,可能需要对每个加油站都进行完整的一圈计算,每次计算需要 O(n) 的时间。

空间复杂度:O(1),只使用了固定的几个变量来进行计算,空间开销恒定。

java代码:

package com.example.lib;

public class Leetcode134 {
    public static void main(String[] args) {
        Leetcode134 leetcode134 = new Leetcode134();
        System.out.println(leetcode134.canCompleteCircuit(new int[]{1,2,3,4,5}, new int[]{3,4,5,1,2}));
    }
    public int canCompleteCircuit(int[] gas, int[] cost) {
        int n = gas.length;
        int i = 0;
        while (i < n) {
            int sumOfGas = 0, sumOfCost = 0;
            int cnt = 0;
            while (cnt < n) {
                int j = (i + cnt) % n;
                sumOfGas += gas[j];
                sumOfCost += cost[j];
                if (sumOfCost > sumOfGas) {
                    break;
                }
                cnt++;
            }
            if (cnt == n) {
                return i;
            } else {
                i = i + cnt + 1;
            }
        }
        return -1;
    }
}

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