【教3妹学编程-算法题】经营摩天轮的最大利润

3妹：“打个中国结，再系个红腰带， 愿善良的人们天天好运来, 你勤劳生活美, 你健康春常在, 你一生的忙碌为了笑逐颜开。”
2哥 : 3妹，元旦快乐啊。
3妹：2哥元旦快乐~。
2哥：祝新的一年，3妹技术突飞猛进，工资涨涨涨。
3妹：祝新的一年，2哥能够找到女朋友，哈哈哈
2哥：新年新气象，走带你出去玩，哥买单。
3妹：好啊好啊，我想去锦江乐园玩摩天轮。
2哥：说到摩天轮，今天的每日一题还没有完成，我这里有一首关于摩天轮的题目，让我们做完再出去玩吧~
3妹：哼，好吧

题目：

你正在经营一座摩天轮，该摩天轮共有 4 个座舱 ，每个座舱 最多可以容纳 4 位游客 。你可以 逆时针 轮转座舱，但每次轮转都需要支付一定的运行成本 runningCost 。摩天轮每次轮转都恰好转动 1 / 4 周。

给你一个长度为 n 的数组 customers ， customers[i] 是在第 i 次轮转（下标从 0 开始）之前到达的新游客的数量。这也意味着你必须在新游客到来前轮转 i 次。每位游客在登上离地面最近的座舱前都会支付登舱成本 boardingCost ，一旦该座舱再次抵达地面，他们就会离开座舱结束游玩。

你可以随时停下摩天轮，即便是 在服务所有游客之前 。如果你决定停止运营摩天轮，为了保证所有游客安全着陆，将免费进行所有后续轮转 。注意，如果有超过 4 位游客在等摩天轮，那么只有 4 位游客可以登上摩天轮，其余的需要等待 下一次轮转 。

返回最大化利润所需执行的 最小轮转次数 。 如果不存在利润为正的方案，则返回 -1 。

示例 1：

输入：customers = [8,3], boardingCost = 5, runningCost = 6
输出：3
解释：座舱上标注的数字是该座舱的当前游客数。

1. 8 位游客抵达，4 位登舱，4 位等待下一舱，摩天轮轮转。当前利润为 4 * $5 - 1 * $6 = $14 。
2. 3 位游客抵达，4 位在等待的游客登舱，其他 3 位等待，摩天轮轮转。当前利润为 8 * $5 - 2 * $6 = $28 。
3. 最后 3 位游客登舱，摩天轮轮转。当前利润为 11 * $5 - 3 * $6 = $37 。
   轮转 3 次得到最大利润，最大利润为 $37 。
   示例 2：

输入：customers = [10,9,6], boardingCost = 6, runningCost = 4
输出：7
解释：

1. 10 位游客抵达，4 位登舱，6 位等待下一舱，摩天轮轮转。当前利润为 4 * $6 - 1 * $4 = $20 。
2. 9 位游客抵达，4 位登舱，11 位等待（2 位是先前就在等待的，9 位新加入等待的），摩天轮轮转。当前利润为 8 * $6 - 2 * $4 = $40 。
3. 最后 6 位游客抵达，4 位登舱，13 位等待，摩天轮轮转。当前利润为 12 * $6 - 3 * $4 = $60 。
4. 4 位登舱，9 位等待，摩天轮轮转。当前利润为 * $6 - 4 * $4 = $80 。
5. 4 位登舱，5 位等待，摩天轮轮转。当前利润为 20 * $6 - 5 * $4 = $100 。
6. 4 位登舱，1 位等待，摩天轮轮转。当前利润为 24 * $6 - 6 * $4 = $120 。
7. 1 位登舱，摩天轮轮转。当前利润为 25 * $6 - 7 * $4 = $122 。
   轮转 7 次得到最大利润，最大利润为$122 。
   示例 3：

输入：customers = [3,4,0,5,1], boardingCost = 1, runningCost = 92
输出：-1
解释：

1. 3 位游客抵达，3 位登舱，0 位等待，摩天轮轮转。当前利润为 3 * $1 - 1 * $92 = -$89 。
2. 4 位游客抵达，4 位登舱，0 位等待，摩天轮轮转。当前利润为 7 * $1 - 2 * $92 = -$177 。
3. 0 位游客抵达，0 位登舱，0 位等待，摩天轮轮转。当前利润为 7 * $1 - 3 * $92 = -$269 。
4. 5 位游客抵达，4 位登舱，1 位等待，摩天轮轮转。当前利润为 11 * $1 - 4 * $92 = -$357 。
5. 1 位游客抵达，2 位登舱，0 位等待，摩天轮轮转。当前利润为 13 * $1 - 5 * $92 = -$447 。
   利润永不为正，所以返回 -1 。
   提示：

n == customers.length
1 <= n <= 10^5
0 <= customers[i] <= 50
1 <= boardingCost, runningCost <= 100

思路：

模拟
假设每位游客需要支付的费用是 boardingCost，一次轮转有 curCustomers 位游客登上座舱，每次轮转的运行成本是 runningCost，则摩天轮当前一次轮转的利润是 boardingCost×curCustomers−runningCost，其中 boardingCos 和 runningCost的值是已知的，curCustomers的值由正在等摩天轮的游客的数量和座舱可以容纳的游客的数量中的最小值决定，其中座舱可以容纳的游客的数量为 4。

java代码：

class Solution {
    public int minOperationsMaxProfit(int[] customers, int boardingCost, int runningCost) {
        int ans = -1;
        int maxProfit = 0;
        int totalProfit = 0;
        int operations = 0;
        int customersCount = 0;
        int n = customers.length;
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            operations++;
            customersCount += customers[i];
            int curCustomers = Math.min(customersCount, 4);
            customersCount -= curCustomers;
            totalProfit += boardingCost * curCustomers - runningCost;
            if (totalProfit > maxProfit) {
                maxProfit = totalProfit;
                ans = operations;
            }
        }
        if (customersCount == 0) {
            return ans;
        }
        int profitEachTime = boardingCost * 4 - runningCost;
        if (profitEachTime <= 0) {
            return ans;
        }
        if (customersCount > 0) {
            int fullTimes = customersCount / 4;
            totalProfit += profitEachTime * fullTimes;
            operations += fullTimes;
            if (totalProfit > maxProfit) {
                maxProfit = totalProfit;
                ans = operations;
            }
            int remainingCustomers = customersCount % 4;
            int remainingProfit = boardingCost * remainingCustomers - runningCost;
            totalProfit += remainingProfit;
            if (totalProfit > maxProfit) {
                maxProfit = totalProfit;
                operations++;
                ans++;
            }
        }
        return ans;
    }
}