134. 加油站(贪心算法)
在一條環路上有 N 個加油站,其中第 i 個加油站有汽油 gas[i] 升。
你有一輛油箱容量無限的的汽車,從第 i 個加油站開往第 i+1 個加油站需要消耗汽油 cost[i] 升。你從其中的一個加油站出發,開始時油箱為空。
如果你可以繞環路行駛一周,則返回出發時加油站的編號,否則返回 -1。
說明:
如果題目有解,該答案即為唯一答案。
輸入數組均為非空數組,且長度相同。
輸入數組中的元素均為非負數。
示例 1:
輸入:
gas = [1,2,3,4,5]
cost = [3,4,5,1,2]
輸出: 3
解釋:
從 3 號加油站(索引為 3 處)出發,可獲得 4 升汽油。此時油箱有 = 0 + 4 = 4 升汽油
開往 4 號加油站,此時油箱有 4 - 1 + 5 = 8 升汽油
開往 0 號加油站,此時油箱有 8 - 2 + 1 = 7 升汽油
開往 1 號加油站,此時油箱有 7 - 3 + 2 = 6 升汽油
開往 2 號加油站,此時油箱有 6 - 4 + 3 = 5 升汽油
開往 3 號加油站,你需要消耗 5 升汽油,正好足夠你返回到 3 號加油站。
因此,3 可為起始索引。
示例 2:
輸入:
gas = [2,3,4]
cost = [3,4,3]
輸出: -1
解釋:
你不能從 0 號或 1 號加油站出發,因為沒有足夠的汽油可以讓你行駛到下一個加油站。
我們從 2 號加油站出發,可以獲得 4 升汽油。 此時油箱有 = 0 + 4 = 4 升汽油
開往 0 號加油站,此時油箱有 4 - 3 + 2 = 3 升汽油
開往 1 號加油站,此時油箱有 3 - 3 + 3 = 3 升汽油
你無法返回 2 號加油站,因為返程需要消耗 4 升汽油,但是你的油箱只有 3 升汽油。
因此,無論怎樣,你都不可能繞環路行駛一周。
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這道題首先可以想到用暴力解法來做,遍歷每一個加油站為起點的情況,時間復雜度為O(n^2);
這里主要說貪心算法如何解決
貪心算法找的是局部最優從而達到整體最優,所以我們先看如何找局部最優解,
假設加油站剩余油量rest[i] = gas[i] - cost[i]
那么 i 從0開始累加rest[i],和記為cur,一旦cur小于零,說明[0, i]區間都不能作為起始位置,起始位置從i+1算起,再從0計算cur
如果從 i + 1 開始后面還有cur小于零的情況繼續從下一個位置開始,并清空cur
直到最后遍歷結束,這里的 i + 1 即為起始位置,在遍歷過程可以用一個start變量記錄;
但是如果gas的總和小于cost總和,那么無論從哪里出發,一定是跑不了一圈的,那么返回 -1;
這里的局部最優就是
當前累加rest[i]的和cur一旦小于0,起始位置 start 至少要是 i+1,因為從i開始一定不行
全局最優為
可以跑一圈的起始位置
代碼如下:
class Solution { public:int canCompleteCircuit(vector<int>& gas, vector<int>& cost) {int cur = 0, total = 0, start = 0;for (int i = 0; i < gas.size(); ++i) {cur += gas[i] - cost[i];total += gas[i] - cost[i];if (cur < 0) {start = i + 1;cur = 0;}}return total < 0 ? -1 : start;} };時間復雜度O(n) ,空間復雜度O(1)
記住,貪心算法沒有固定模板,需要想局部最優和全局最優之間的關系,這種題目只能多練找感覺;
總結
以上是生活随笔為你收集整理的134. 加油站(贪心算法)的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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