【LeetCode 每日一题】2731. 移动机器人

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2731. 移动机器人

难度:中等

时间:2023/06/14


有一些机器人分布在一条无限长的数轴上,他们初始坐标用一个下标从 0  开始的整数数组 nums 表示。当你给机器人下达命令时,它们以每秒钟一单位的速度开始移动。

给你一个字符串 s ,每个字符按顺序分别表示每个机器人移动的方向。'L' 表示机器人往左或者数轴的负方向移动,'R' 表示机器人往右或者数轴的正方向移动。

当两个机器人相撞时,它们开始沿着原本相反的方向移动。

请你返回指令重复执行 d 秒后,所有机器人之间两两距离之和。由于答案可能很大,请你将答案对 10^9 + 7 取余后返回。

注意:

  • 对于坐标在 i 和 j 的两个机器人,(i,j) 和 (j,i) 视为相同的坐标对。也就是说,机器人视为无差别的。

  • 当机器人相撞时,它们 立即改变  它们的前进时间,这个过程不消耗任何时间。

  • 当两个机器人在同一时刻占据相同的位置时,就会相撞。

    • 例如,如果一个机器人位于位置 0 并往右移动,另一个机器人位于位置 2 并往左移动,下一秒,它们都将占据位置 1,并改变方向。再下一秒钟后,第一个机器人位于位置 0 并往左移动,而另一个机器人位于位置 2 并往右移动。
    • 例如,如果一个机器人位于位置 0 并往右移动,另一个机器人位于位置 1 并往左移动,下一秒,第一个机器人位于位置 0 并往左行驶,而另一个机器人位于位置 1 并往右移动。

示例 1:

输入:nums = [-2,0,2], s = "RLL", d = 3
输出:8
解释:
1 秒后,机器人的位置为 [-1,-1,1] 。现在下标为 0 的机器人开始往左移动,下标为 1 的机器人开始往右移动。
2 秒后,机器人的位置为 [-2,0,0] 。现在下标为 1 的机器人开始往左移动,下标为 2 的机器人开始往右移动。
3 秒后,机器人的位置为 [-3,-1,1] 。
下标为 01 的机器人之间距离为 abs(-3 - (-1)) = 2 。
下标为 02 的机器人之间的距离为 abs(-3 - 1) = 4 。
下标为 12 的机器人之间的距离为 abs(-1 - 1) = 2 。
所有机器人对之间的总距离为 2 + 4 + 2 = 8

示例 2:

输入:nums = [1,0], s = "RL", d = 2
输出:5
解释:
1 秒后,机器人的位置为 [2,-1] 。
2 秒后,机器人的位置为 [3,-2] 。
两个机器人的距离为 abs(-2 - 3) = 5 。

提示:

  • 2 <= nums.length <= 10^5
  • -2 * 10^9 <= nums[i] <= 2 * 10^9
  • 0 <= d <= 10^9
  • nums.length == s.length 
  • s 只包含 'L''R' 。
  • nums[i] 互不相同。

解题思路:

当两个机器人相撞时,其中一个机器人会继续另一个机器人原本的路线走下去,而另一个机器人也是如此。因为所有的机器人都视为无差别的,所以我们直接将他们看成“错身而过”。

那么问题就变成一道数学题,求所有机器人停止后所有机器人之间两两距离之和。

class Solution {
public:
    int sumDistance(vector<int>& nums, string s, int d) {
        for (int i = 0; i < nums.size(); ++i) {
            nums[i] = s[i] == 'R' ? nums[i] + d : nums[i] - d;
        }
​
        sort(nums.begin(), nums.end(), greater<int>());
​
        long long base = 0;
        for (int j = 1; j < nums.size(); ++j) {
            base = base + (long long)nums[0] - (long long)nums[j];
        }
​
        long long ans = base;
        for (int i = 1; i < nums.size(); ++i) {
            base -= ((long long)nums[i-1] - (long long)nums[i]) * (nums.size() - i);
            ans += base;
            ans %= (long long)(1e9 + 7);
        }
​
        return ans;
    }
};