每日一题-1041. 困于环中的机器人

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1019. 链表中的下一个更大节点

难度:中等

题目:

在无限的平面上,机器人最初位于 (0, 0) 处,面朝北方。注意:

  • 北方向 是y轴的正方向。
  • 南方向 是y轴的负方向。
  • 东方向 是x轴的正方向。
  • 西方向 是x轴的负方向。

机器人可以接受下列三条指令之一:

  • "G":直走 1 个单位
  • "L":左转 90 度
  • "R":右转 90 度

机器人按顺序执行指令 instructions,并一直重复它们。

只有在平面中存在环使得机器人永远无法离开时,返回 true。否则,返回 false

示例 1:

输入: instructions = "GGLLGG"
输出: true
解释: 机器人最初在(0,0)处,面向北方。
“G”:移动一步。位置:(0,1)方向:北。
“G”:移动一步。位置:(0,2).方向:北。
“L”:逆时针旋转90度。位置:(0,2).方向:西。
“L”:逆时针旋转90度。位置:(0,2)方向:南。
“G”:移动一步。位置:(0,1)方向:南。
“G”:移动一步。位置:(0,0)方向:南。
重复指令,机器人进入循环:(0,0)——>(0,1)——>(0,2)——>(0,1)——>(0,0)。
在此基础上,我们返回true。

示例 2:

输入: instructions = "GG"
输出: false
解释: 机器人最初在(0,0)处,面向北方。
“G”:移动一步。位置:(0,1)方向:北。
“G”:移动一步。位置:(0,2).方向:北。
重复这些指示,继续朝北前进,不会进入循环。
在此基础上,返回false

示例 3:

输入: instructions = "GL"
输出: true
解释: 机器人最初在(0,0)处,面向北方。
“G”:移动一步。位置:(0,1)方向:北。
“L”:逆时针旋转90度。位置:(0,1).方向:西。
“G”:移动一步。位置:(- 1,1)方向:西。
“L”:逆时针旋转90度。位置:(- 1,1)方向:南。
“G”:移动一步。位置:(- 1,0)方向:南。
“L”:逆时针旋转90度。位置:(- 1,0)方向:东方。
“G”:移动一步。位置:(0,0)方向:东方。
“L”:逆时针旋转90度。位置:(0,0)方向:北。
重复指令,机器人进入循环:(0,0)——>(0,1)——>(- 1,1)——>(- 1,0)——>(0,0)。
在此基础上,我们返回true。

提示:

  • 1 <= instructions.length <= 100
  • instructions[i] 仅包含 'G', 'L', 'R'  

个人思路

1.单调栈

思路与算法

当机器人执行完指令 instructions 后,它的位置和方向均有可能发生变化。

如果它的位置仍位于原点,那么不管它此时方向是什么,机器人都将永远无法离开。

如果它的位置不在原点,那么需要考虑此时机器人的方向:

如果机器人仍然朝北,那么机器人可以不会陷入循环。假设执行完一串指令后,机器人的位置是(x,y) 且不为原点,方向仍然朝北,那么执行完第二串指令后,机器人的位置便成为(2×x,2×y),会不停地往外部移动,不会陷入循环。 如果机器人朝南,那么执行第二串指令时,机器人的位移会与第一次相反,即第二次的位移是 (−x,−y),并且结束后会回到原来的方向。这样一来,每两串指令之后,机器人都会回到原点,并且方向朝北,机器人会陷入循环。 如果机器人朝东,即右转了 90°。这样一来,每执行一串指令,机器人都会右转 90°。那么第一次和第三次指令的方向是相反的,第二次和第四次指令的方向是相反的,位移之和也为 0,这样一来,每四次指令之后,机器人都会回到原点,并且方向朝北,机器人会陷入循环。如果机器人朝西,也是一样的结果。 因此,机器人想要摆脱循环,在一串指令之后的状态,必须是不位于原点且方向朝北。

代码

class Solution {
public:
    bool isRobotBounded(string instructions) {
        vector<vector<int>> direc {{0, 1}, {1, 0}, {0, -1}, {-1, 0}};
        int direcIndex = 0;
        int x = 0, y = 0;
        for (char instruction : instructions) {
            if (instruction == 'G') {
                x += direc[direcIndex][0];
                y += direc[direcIndex][1];
            } else if (instruction == 'L') {
                direcIndex += 3;
                direcIndex %= 4;
            } else {
                direcIndex++;
                direcIndex %= 4;
            }
        }
        return direcIndex != 0 || (x == 0 && y == 0);
    }
};

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每天记录一下做题思路。