leetcode-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

思路

首先,要保证能行驶1周,至少要保证 sum(gas) >= sum(cost) ,否则从哪个点出发都是白搭。
这里需要一个重要的中间结论:如果我们从start出发,可以达到end,但是无法到达end+1,那么从start到end之间的任意一个点出发,都无法到达end+1
证明也不难,既然从start出发,可以达到end,但是无法到达end+1,那么在中间的任意1个点,一定符合remain >= 0,那我们从中间点k出发的话,跟从statr出发到达k这个点比,不会更优,因为我们从start出发到达k的时候,remain >= 0;而直接从k出发,相当于remain = 0,这时候肯定无法到达end+1,所以我们接下去搜索从end+1出发即可。

Java版本代码

class Solution {
    public int canCompleteCircuit(int[] gas, int[] cost) {
        int sum = 0, remain = 0, start = 0;
        int n = gas.length;
        int minRemain = Integer.MAX_VALUE;
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            int left = gas[i] - cost[i];
            sum += left;
            remain += left;
            if (remain < minRemain) {
                minRemain = remain;
                start = i + 1;
            }
        }
        if (sum < 0) {
            return -1;
        }
        return start == n ? 0 : start;
    }
}