LeetCode JAVA解题---874. 模拟行走机器人

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874. 模拟行走机器人

原题回顾：

机器人在一个无限大小的网格上行走，从点 (0, 0) 处开始出发，面向北方。该机器人可以接收以下三种类型的命令：
-2：向左转 90 度
-1：向右转 90 度
1 <= x <= 9：向前移动 x 个单位长度

在网格上有一些格子被视为障碍物。

第 i 个障碍物位于网格点 (obstacles[i][0], obstacles[i][1])

如果机器人试图走到障碍物上方，那么它将停留在障碍物的前一个网格方块上，但仍然可以继续该路线的其余部分。

返回从原点到机器人的最大欧式距离的平方。

示例 1:

输入: commands = [4,-1,3], obstacles = []
输出: 25
解释: 机器人将会到达 (3, 4)

示例 2:

输入: commands = [4,-1,4,-2,4], obstacles = [[2,4]]
输出: 65
解释: 机器人在左转走到 (1, 8) 之前将被困在 (1, 4) 处

提示:

1. 0 <= commands.length <= 10000
2. 0 <= obstacles.length <= 10000
3. -30000 <= obstacle[i][0] <= 30000
4. -30000 <= obstacle[i][1] <=30000
5. 答案保证小于 2 ^ 31

来源：力扣（LeetCode）
链接：https://leetcode-cn.com/problems/walking-robot-simulation
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思路

我们将一步步模拟机器人的路径。由于最多只有 90000 步，这足以通过给定的输入限制。

算法

我们将会存储机器人的位置和方向。如果机器人得到转弯的指令，我们就更新方向；否则就沿给定的方向走指定的步数。
必须注意使用 集合 Set 作为对障碍物使用的数据结构，以便我们可以有效地检查下一步是否受阻。如果不这样做，我们检查 该点是障碍点吗 可能会慢大约 10000 倍。
在某些语言中，我们需要将每个障碍物的坐标编码为 长整型 long 数据，以便它可以放入 集合 Set 数据结构中。或者，我们也可以将坐标编码为 字符串 string。

变量解释

dx,dy 代表各个方向的下一步的左边变化趋势
x,y 坐标
obstacleSet 存储一个序列，记录障碍物坐标，因为每一步都是一格一格走的

class Solution {
     
    public int robotSim(int[] commands, int[][] obstacles) {
     
        int[] dx = new int[]{
     0, 1, 0, -1};
        int[] dy = new int[]{
     1, 0, -1, 0};
        int x = 0, y = 0, di = 0;

        // Encode obstacles (x, y) as (x+30000) * (2^16) + (y+30000)
        //之所以将坐标(x+30000) * (2^16),是将网格中每个坐标降维成一维，所有的点均在一个数轴上的值
        Set<Long> obstacleSet = new HashSet();
        for (int[] obstacle: obstacles) {
     
            long ox = (long) obstacle[0] + 30000;
            long oy = (long) obstacle[1] + 30000;
            obstacleSet.add((ox << 16) + oy);
        }

        int ans = 0;
        for (int cmd: commands) {
     
            if (cmd == -2)  //left
                di = (di + 3) % 4;
            else if (cmd == -1)  //right
                di = (di + 1) % 4;
            else {
     
                for (int k = 0; k < cmd; ++k) {
     
                    int nx = x + dx[di];
                    int ny = y + dy[di];
                    long code = (((long) nx + 30000) << 16) + ((long) ny + 30000);
                    if (!obstacleSet.contains(code)) {
     
                        x = nx;
                        y = ny;
                        ans = Math.max(ans, x*x + y*y);
                    }
                }
            }
        }

        return ans;
    }
}

效果