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Leetcode 1041. 困于环中的机器人

字数统计: 759阅读时长: 3 min
2023/04/11 Share

题目简介:

在无限的平面上,机器人最初位于 (0, 0) 处,面朝北方。注意:

  • 北方向 是y轴的正方向。
  • 南方向 是y轴的负方向。
  • 东方向 是x轴的正方向。
  • 西方向 是x轴的负方向。

机器人可以接受下列三条指令之一:

  • "G":直走 1 个单位
  • "L":左转 90 度
  • "R":右转 90 度

机器人按顺序执行指令 instructions,并一直重复它们。

只有在平面中存在环使得机器人永远无法离开时,返回 true。否则,返回 false

示例 1:

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输入:instructions = "GGLLGG"
输出:true
解释:机器人最初在(0,0)处,面向北方。
“G”:移动一步。位置:(0,1)方向:北。
“G”:移动一步。位置:(0,2).方向:北。
“L”:逆时针旋转90度。位置:(0,2).方向:西。
“L”:逆时针旋转90度。位置:(0,2)方向:南。
“G”:移动一步。位置:(0,1)方向:南。
“G”:移动一步。位置:(0,0)方向:南。
重复指令,机器人进入循环:(0,0)——>(0,1)——>(0,2)——>(0,1)——>(0,0)。
在此基础上,我们返回true。

示例 2:

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输入:instructions = "GL"
输出:true
解释:机器人最初在(0,0)处,面向北方。
“G”:移动一步。位置:(0,1)方向:北。
“L”:逆时针旋转90度。位置:(0,1).方向:西。
“G”:移动一步。位置:(- 1,1)方向:西。
“L”:逆时针旋转90度。位置:(- 1,1)方向:南。
“G”:移动一步。位置:(- 1,0)方向:南。
“L”:逆时针旋转90度。位置:(- 1,0)方向:东方。
“G”:移动一步。位置:(0,0)方向:东方。
“L”:逆时针旋转90度。位置:(0,0)方向:北。
重复指令,机器人进入循环:(0,0)——>(0,1)——>(- 1,1)——>(- 1,0)——>(0,0)。
在此基础上,我们返回true。

思路:

首先遍历一遍字符串,若最后的位置在原点,则说明一定循环。

否则,观察其朝向:

  • 若面向北方,那么执行一遍指令的坐标变化量为(x, y),执行n遍为(nx, ny),由于没有回原点,所以$nx \ne 0$或$ny \ne 0$,所以不会陷入循环。
  • 若面向东方,则执行第二遍指令的坐标变化量为(y, -x)(向量知识),继续执行第三遍指令后,坐标变化量是(−x, −y),继续执行第四遍指令后,坐标变化量是(−y, x),累加四遍的变化量,可以发现回到了原点陷入循环。
  • 其余两个方向类似,都会陷入循环

因此,只要最后朝向不为北,都会陷入循环。

代码如下:

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class Solution {
public:
bool isRobotBounded(string instructions) {

int dx[] = {0, 1, 0, -1};
int dy[] = {1, 0, -1, 0};

int now_idx = 0;

int fianl_x = 0;
int fianl_y = 0;

for(auto c : instructions){

if(c == 'L'){

now_idx = (now_idx - 1 + 4) % 4;
continue;
}
else if(c == 'R'){

now_idx = (now_idx + 1) % 4;
continue;
}

fianl_x += dx[now_idx];
fianl_y += dy[now_idx];
}

if(fianl_x == 0 && fianl_y == 0 || (now_idx != 0)) //方向不朝北
return true;

return false;
}
};
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  1. 1. 题目简介:
  2. 2. 思路:
  3. 3. 代码如下: