🚅【leetcode】134. 加油站

🚀题目
leetcode原题链接
💥leetcode代码模板
/**
* @param {number[]} gas
* @param {number[]} cost
* @return {number}
*/
var canCompleteCircuit = function(gas, cost) {
};
🚀思路
方法一:暴力
🟡暴力的解法就是遍历所有的加油站,以每一个加油站作为起点,模拟一圈。如果走了一圈到达了起点且中途油量够用那么就返回该起点的索引,全部遍历完都没找到就返回-1。
当然,暴力的时间复杂度是
O
(
n
2
)
O(n^2)
O(n2),比较耗时,不过用javascript也还能过,没有超时。
方法二:一次遍历
这里参考了leetcode官方的题解,用数学证明来解决,因为有时候直观上并不容易得出某些结论,所以还是得用数学证明。
🟡我们假设从索引x出发最远能到达y,即到达不了y+1,所以油量一定不够,如下式:
∑ i = x y g a s [ i ] < ∑ i = x y c o s t [ i ] \displaystyle\sum_{i=x}^ygas[i] < \displaystyle\sum_{i=x}^ycost[i] i=x∑ygas[i]<i=x∑ycost[i]
既然从x可以到达y,途中必定经过x和y之间的加油站,所以从x出发一定可以到达x和y之间的任意加油站z,用式子表示如下:
∑
i
=
x
z
g
a
s
[
i
]
>
=
∑
i
=
x
z
c
o
s
t
[
i
]
\displaystyle\sum_{i=x}^zgas[i] >= \displaystyle\sum_{i=x}^zcost[i]
i=x∑zgas[i]>=i=x∑zcost[i]
🔵现在我们想知道的是从x和y之间的任意站点z出发能不能到达y的下一个加油站,直观上感觉从x都到不了y的下一个站点,那么从x和y之间的站点出发油更少,应该更加不能到达。但是我们无法确定这个结论,所以要证明一下.如果我们能证明下式,说明上述结论成立:
∑
i
=
z
y
g
a
s
[
i
]
<
∑
i
=
z
y
c
o
s
t
[
i
]
\displaystyle\sum_{i=z}^ygas[i] < \displaystyle\sum_{i=z}^ycost[i]
i=z∑ygas[i]<i=z∑ycost[i]
如果该结论成立,我们就没有必要像方法一样,以x和y之间的站点为起点来模拟一圈,直接从y的下一个站点去模拟就好。
🟢证明如下
∑
i
=
z
y
g
a
s
[
i
]
\displaystyle\sum_{i=z}^ygas[i]
i=z∑ygas[i] =
∑
i
=
x
y
g
a
s
[
i
]
\displaystyle\sum_{i=x}^ygas[i]
i=x∑ygas[i] -
∑
i
=
x
z
−
1
g
a
s
[
i
]
\displaystyle\sum_{i=x}^{z-1}gas[i]
i=x∑z−1gas[i]
<
∑
i
=
x
y
c
o
s
t
[
i
]
\displaystyle\sum_{i=x}^ycost[i]
i=x∑ycost[i] -
∑
i
=
x
z
−
1
c
o
s
t
[
i
]
\displaystyle\sum_{i=x}^{z-1}cost[i]
i=x∑z−1cost[i]
=
∑
i
=
z
y
c
o
s
t
[
i
]
\displaystyle\sum_{i=z}^ycost[i]
i=z∑ycost[i]
得证!
🟣所以我们可以优化一下方法一,即遍历加油站,遇到油不够的情况就直接把下一个加油站作为起点遍历。
💻代码
方法一:暴力
var canCompleteCircuit = function(gas, cost) {
for(let i = 0 ; i < gas.length ; i++){ // 从索引i出发
let rest = gas[i] - cost[i] //记录剩余油量
let index = (i + 1) % gas.length // 往前走一站
while(rest > 0 && index !== i){ // 只要还有油且没回到起点
rest += gas[index] - cost[index]
index = (index + 1) % gas.length
}
if(rest >= 0 && index === i) return i
}
return -1
};
方法二:一次遍历
var canCompleteCircuit = function(gas, cost) {
const n = gas.length;
let i = 0;
while (i < n) {
let sumOfGas = 0, sumOfCost = 0;
let cnt = 0;
while (cnt < n) {
const 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;
};