经典算法题之行星碰撞

我们先来看题目描述

给定一个整数数组 asteroids ，表示在同一行的行星。

对于数组中的每一个元素，其绝对值表示行星的大小，正负表示行星的移动方向（正表示向右移动，负表示向左移动）。每一颗行星以相同的速度移动。

找出碰撞后剩下的所有行星。碰撞规则：两个行星相互碰撞，较小的行星会爆炸。如果两颗行星大小相同，则两颗行星都会爆炸。两颗移动方向相同的行星，永远不会发生碰撞。

示例 1：

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输入：asteroids = [5,10,-5]
输出：[5,10]
解释：10 和 -5 碰撞后只剩下 10 。5 和 10 永远不会发生碰撞。

示例 2：

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输入：asteroids = [8,-8]
输出：[]
解释：8 和 -8 碰撞后，两者都发生爆炸。

示例 3：

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输入：asteroids = [10,2,-5]
输出：[10]
解释：2 和 -5 发生碰撞后剩下 -5 。10 和 -5 发生碰撞后剩下 10 。

提示：

2 <= asteroids.length <= 104
-1000 <= asteroids $i$ <= 1000
asteroids $i$ != 0

解决方案

栈模拟思路和算法

使用栈 st 模拟行星碰撞，从左往右遍历行星数组 asteroids，当我们遍历到行星 aster 时，使用变量 alive 记录行星 aster 是否还存在（即未爆炸）。

当行星 aster 存在且 aster < 0 ，栈顶元素非空且大于 0 时，说明两个行星相互向对方移动：如果栈顶元素大于等于 −aster ，则行星 aster 发生爆炸，将 alive 置为 false ；如果栈顶元素小于等于 −aster ，则栈顶元素表示的行星发生爆炸，执行出栈操作。重复以上判断直到不满足条件，如果最后 alive 为真，说明行星 aster 不会爆炸，则将 aster 入栈。

代码（为了代码简洁性，我们使用变长数组模拟栈）

Java

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class Solution {
    public int[] asteroidCollision(int[] asteroids) {
        Deque<Integer> stack = new ArrayDeque<Integer>();
        for (int aster : asteroids) {
            boolean alive = true;
            while (alive && aster < 0 && !stack.isEmpty() && stack.peek() > 0) {
                alive = stack.peek() < -aster; // aster 是否存在
                if (stack.peek() <= -aster) {  // 栈顶行星爆炸
                    stack.pop();
                }
            }
            if (alive) {
                stack.push(aster);
            }
        }
        int size = stack.size();
        int[] ans = new int[size];
        for (int i = size - 1; i >= 0; i--) {
            ans[i] = stack.pop();
        }
        return ans;
    }
}