题目
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 ,如果你可以按顺序绕环路行驶一周,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。
题解
局部贪心(关键): 如果我们从站点 $A$ 出发,在到达站点 $B$ 之前油箱空了(累积剩余油量 < 0),那么 $A$ 和 $B$ 之间的任何一个站点都不可能是起点。原因: 既然从 $A$ 出发到达中间某站时油量还是正的(或者 0),到了 $B$ 却变成了负数。如果你去掉 $A$ 到中间某站这段“积累正收益”的过程,直接从中间某站(0 油量)开始,那你会在到达 $B$ 之前死得更惨。结论: 一旦在 $i$ 处发现油不够了,起点直接设为 $i+1$,并将当前油箱清零重新累计。
class Solution {
public int canCompleteCircuit(int[] gas, int[] cost) {
int totalTank = 0; // 用于判断是否有解(全局)
int currTank = 0; // 用于判断当前起点是否有效(局部)
int startStation = 0; // 候选起点
for (int i = 0; i < gas.length; i++) {
// 计算当前这一站的净收益(加的油 - 耗的油)
int netGas = gas[i] - cost[i];
totalTank += netGas;
currTank += netGas;
// 如果累积的当前油量小于0,说明从 startStation 到 i 均无法到达 i+1
// 因此,这些点都不适合作为起点
if (currTank < 0) {
// 贪心策略:尝试下一个点 i+1 作为新的起点
startStation = i + 1;
// 重置当前油箱
currTank = 0;
}
}
// 如果总油量 >= 总消耗,说明一定有解,返回我们在循环中找到的 startStation
// 否则返回 -1
return totalTank >= 0 ? startStation : -1;
}
}