石头的移动问题
问题描述:
小S正在玩一个关于石子的游戏,给定了一些石子,它们位于一维数轴的不同位置,位置用数组 stones 表示。如果某个石子处于最小或最大的一个位置,我们称其为端点石子。
在每个回合,小S可以将一颗端点石子移动到一个未占用的位置,使其不再是端点石子。游戏继续,直到石子的位置变得连续,无法再进行任何移动操作。
需要求解:移动的最大次数
测试样例
样例1:
输入:
stones = [7, 4, 9]
输出:2
样例2:
输入:
stones = [6, 5, 4, 3, 10]
输出:3
样例3:
输入:
stones = [1, 2, 3, 4, 5]
输出:0
问题分析
我们需要将石子移动到一维数轴上,使得它们的位置变得连续。每次移动只能移动端点石子,即位于最小或最大位置的石子。移动的目标是使石子的位置连续,且移动次数最多。
解决思路
- 确定端点石子:首先,我们需要确定哪些石子是端点石子。端点石子是位于数组中最小和最大位置的石子。
- 移动端点石子:在每个回合,我们可以选择一个端点石子,将其移动到一个未占用的位置,使其不再是端点石子。我们需要计算每次移动的最佳位置,以确保移动次数最多。
- 计算移动次数:我们需要计算移动的最大次数,直到石子的位置变得连续。
详细步骤
- 初始化:首先,我们对数组进行排序,以便更容易找到端点石子和计算移动次数。
- 计算初始端点石子:确定初始的最小和最大位置的石子。
- 模拟移动过程:在每个回合中,选择一个端点石子,将其移动到一个未占用的位置。我们需要确保每次移动后,石子的位置仍然不连续,以便继续移动。
- 更新端点石子:每次移动后,更新端点石子的集合,继续下一次移动。
- 终止条件:当石子的位置变得连续时,停止移动,记录移动次数。
- 值得注意的是,如果只有一块的石头的话,不用移动,直接返回即可。
代码:
import java.util.Arrays;
public class Main {
public static int solution(int[] stones) {
int n = stones.length;
if (n == 1) {
return 0;
}
Arrays.sort(stones);
int maxMoves = Math.max(stones[n - 1] - stones[1] - n + 2, stones[n - 2] - stones[0] - n + 2);
return maxMoves;
}
public static void main(String[] args) {
System.out.println(solution(new int[] { 7, 4, 9 }) == 2);
System.out.println(solution(new int[] { 6, 5, 4, 3, 10 }) == 3);
System.out.println(solution(new int[] { 1, 2, 3, 4, 5 }) == 0);
}
}
总结
通过观察移动过程,从而确定如何使地每次移动距离最少,进而达到求解目的。