[Java·算法·中等] LeetCode274. H指数 详细解读

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

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 <= 105
• 0 <= gas[i], cost[i] <= 104

👉️ 力扣原文

class Solution {
    public int canCompleteCircuit(int[] gas, int[] cost) {
        int n = gas.length;
        int start=0;
        int totalSum = 0;
        for(int i=0;i<n;i++){
            sum+=gas[i]-cost[i];
            totalSum+=gas[i]-cost[i];
            if(sum < 0){
                start = i + 1;
                sum=0;
            }
        }
        if(totalSum < 0)
            return -1;
        return start;
    }
}

详细解读

让我们逐行解读这段代码：

1. int n = gas.length; - 获取加油站数量，即数组 gas 的长度。
   
2. int sum = 0; - 初始化 sum 为0，用于计算当前从 start 出发的汽油量。
   
3. int start = 0; - 初始化 start 为0，表示从第一个加油站出发。
   
4. int totalSum = 0; - 初始化 totalSum 为0，用于计算整个环形路线的总汽油量。
   
5. 进入 for 循环，遍历加油站。
   
6. sum += gas[i] - cost[i]; - 计算当前加油站的汽油剩余量，即从 start 到当前加油站，减去消耗的汽油量。
   
7. totalSum += gas[i] - cost[i]; - 同时，将汽油剩余量累加到 totalSum 中，表示整个环形路线的总汽油剩余量。
   
8. if (sum < 0) - 如果 sum 小于0，表示从 start 出发无法到达当前加油站，这时需要选择下一个加油站作为新的起点。
   
9. start = i + 1; - 更新 start 为下一个加油站的索引，表示从下一个加油站重新出发。
   
10. 循环继续，处理下一个加油站。
    
11. 循环结束后，如果 totalSum 小于0，表示整个环形路线的汽油总量不足以绕一圈，返回 -1。
    
12. 否则，返回 start，表示找到了一个合适的起点，可以绕整个环形路线一圈回到起点。
    

这个算法的时间复杂度是 O(n)，其中 n 是加油站的数量。它通过遍历一次数组，找到适合的起点，以保证能够绕一圈。这是一个高效的解决方案，可以有效地解决加油站问题。