874. 模拟行走机器人

题目描述

机器人在一个无限大小的 XY 网格平面上行走，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 commands ：

-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 obstacles 。第 i 个障碍物位于网格点 obstacles[i] = (xi, yi) 。

机器人无法走到障碍物上，它将会停留在障碍物的前一个网格方块上，但仍然可以继续尝试进行该路线的其余部分。

返回从原点到机器人所有经过的路径点（坐标为整数）的最大欧式距离的平方。（即，如果距离为 5 ，则返回 25 ）

注意：

北表示 +Y 方向。

东表示 +X 方向。

南表示 -Y 方向。

西表示 -X 方向。

示例 1：

输入：commands = [4,-1,3], obstacles = []
输出：25
解释：
机器人开始位于 (0, 0)：
1. 向北移动 4 个单位，到达 (0, 4)
2. 右转
3. 向东移动 3 个单位，到达 (3, 4)
距离原点最远的是 (3, 4) ，距离为 32 + 42 = 25

示例 2：

输入：commands = [4,-1,4,-2,4], obstacles = [[2,4]]
输出：65
解释：机器人开始位于 (0, 0)：
1. 向北移动 4 个单位，到达 (0, 4)
2. 右转
3. 向东移动 1 个单位，然后被位于 (2, 4) 的障碍物阻挡，机器人停在 (1, 4)
4. 左转
5. 向北走 4 个单位，到达 (1, 8)
距离原点最远的是 (1, 8) ，距离为 12 + 82 = 65

提示：

1 <= commands.length <= 104

commands[i] is one of the values in the list [-2,-1,1,2,3,4,5,6,7,8,9].

0 <= obstacles.length <= 104

-3 * 104 <= xi, yi <= 3 * 104

答案保证小于 231

解题思路

思路：首先使用一个坐标数组dirs[5]={0,1,0,-1,0}表示四个方向，其中相邻的两个数表示一个方向，即0、1、2、3分别表示北、东、南、西，假设k表示当前方向，那么(k+1)%4表示右转，(k+3)%4表示左转；使用一个哈希表表示障碍物位置，为了避免哈希冲突，需要将坐标进行映射，由于 x、y范围均在-30000~30000，如果k*x1+y1=k*x2+y2，即k=(y2-y1)/(x2-x1)，那么k至少为60000，此处将k设为60010；最后遍历指令数组，根据指令进行相应处理，如果c为前进，则遍历c次，并且每次先计算新坐标，再根据新坐标位置是否有障碍物来选择是前进还是进行下一个指令。

class Solution {
public:
    int robotSim(vector<int>& commands, vector<vector<int>>& obstacles) {
        // 坐标数组 相邻的两个数表示一个方向
        int dirs[5]={0,1,0,-1,0};
        // 哈希表存储障碍物坐标
        unordered_set<int> s;
        // 避免哈希冲突 x、y范围均在-30000~30000 如果k*x1+y1=k*x2+y2 即k=(y2-y1)/(x2-x1) k至少为60000
        for(auto obstacle:obstacles)
            // C++插入是insert 删除是erase
            s.insert(obstacle[0]*60010+obstacle[1]);
        // 当前坐标
        int x=0,y=0;
        // k表示方向 res表示最大欧式距离的平方
        int k=0,res=0;
        // 遍历命令并做出相应的判断
        for(int c:commands)
        {
            // 左转
            if(c==-2)
                k=(k+3)%4;
            // 右转
            else if(c==-1)
                k=(k+1)%4;
            // 前进
            else
            {
                while(c--)
                {
                    //计算新坐标
                    int nx=x+dirs[k],ny=y+dirs[k+1];
                    //新坐标有障碍物
                    if(s.count(nx*60010+ny))
                        break;
                    //否则当前位置更新到新坐标
                    x=nx;
                    y=ny;
                    res=max(res,x*x+y*y);
                }
            }
        }
        return res;
    }
};

总结：指令数组和哈希表设置技巧可以学习！