加油站
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。
提示:
gas.length == n
cost.length == n
1 <= n <= 10^5
0 <= gas[i], cost[i] <= 10^4
解题思路
该题可以使用图的思想来分析,时间复杂度O(N)
,空间复杂度 O(1)
。
以该题为例:
gas =
[1,2,3,4,5]
cost =[3,4,5,1,2]
下图的黑色折线图即总油量剩余值,若要满足题目的要求:跑完全程再回到起点,总油量剩余值的任意部分都需要在 X
轴以上,且跑到终点时:总剩余汽油量 >= 0
。
为了让黑色折线图任意部分都在 X
轴以上,我们需要向上移动 黑色折线图,直到所有点都在 X
轴或 X
轴以上。此时,处在 X
轴的点即为出发点。即黑色折线图的最低值的位置:index = 3。
柱状图 绿色:可添加的汽油
gas[i]
橙色:消耗的汽油cose[i]
折线图 虚线(蓝色):当前加油站的可用值 实线(黑色):从
0
开始的总剩余汽油量
代码
class Solution {
public int canCompleteCircuit(int[] gas, int[] cost) {
int len = gas.length;
int spare = 0;
int minSpare = Integer.MAX_VALUE;
int minIndex = 0;
for (int i = 0; i < len; i++) {
spare += gas[i] - cost[i];
if (spare <= minSpare) { //注意要有等号=,使起始汽油gas[i+1]不为0
minSpare = spare;
minIndex = i;
}
}
return spare < 0 ? -1 : (minIndex + 1) % len;
}
}