134. 加油站
在一条环路上有 n 个加油站,其中第 i 个加油站有汽油 gas[i]升。
你有一辆油箱容量无限的的汽车,从第i个加油站开往第i+1个加油站需要消耗汽油 cost[i]升。你从其中的一个加油站出发,开始时油箱为空。
给定两个整数数组 gas 和 cost ,如果你可以按顺序绕环路行驶一周,则返回出发时加油站的编号,否则返回 -1 。如果存在解,则 保证 它是 唯一 的。
示例 1:
输入: gas = [1,2,3,4,5], cost = [3,4,5,1,2]
输出: 3
解释:
从 3 号加油站(索引为 3 处)出发,可获得 4 升汽油。此时油箱有 = 0 + 4 = 4 升汽油
开往 4 号加油站,此时油箱有 4 - 1 + 5 = 8 升汽油
开往 0 号加油站,此时油箱有 8 - 2 + 1 = 7 升汽油
开往 1 号加油站,此时油箱有 7 - 3 + 2 = 6 升汽油
开往 2 号加油站,此时油箱有 6 - 4 + 3 = 5 升汽油
开往 3 号加油站,你需要消耗 5 升汽油,正好足够你返回到 3 号加油站。
因此,3 可为起始索引。
示例 2:
输入: gas = [2,3,4], cost = [3,4,3]
输出: -1
解释:
你不能从 0 号或 1 号加油站出发,因为没有足够的汽油可以让你行驶到下一个加油站。
我们从 2 号加油站出发,可以获得 4 升汽油。 此时油箱有 = 0 + 4 = 4 升汽油
开往 0 号加油站,此时油箱有 4 - 3 + 2 = 3 升汽油
开往 1 号加油站,此时油箱有 3 - 3 + 3 = 3 升汽油
你无法返回 2 号加油站,因为返程需要消耗 4 升汽油,但是你的油箱只有 3 升汽油。
因此,无论怎样,你都不可能绕环路行驶一周。
提示:
n == gas.length == cost.length1 <= n <= 1050 <= gas[i], cost[i] <= 104- 输入保证答案唯一。
题解:
核心思路:“已经在谷底了,怎么走都是向上。”
来看看示例 1 是怎么算的

对于示例 2,由于 gas 元素和小于 cost 元素和,油量不够我们跑一圈,答案一定是 −1。
如果 gas 元素和大于等于 cost 元素和,答案是否一定存在?如何找到答案?
从示例 1 的计算过程可以发现,我们可以先计算从 0 号加油站出发的油量变化,然后从中找到油量最低时所处的加油站(3 号加油站),即为答案。
有没有可能从 3 号加油站出发,某个时刻油量变成负数呢?
这是不会的,请看下图:

⚠注意:gas 之和减去 cost 之和,对应图中复制的折线图的初始油量。如果不是负数,那么复制后的折线图的最小值,不会比第一段的最小值还小。如果是负数,那么复制后的折线图的最小值,比第一段的最小值还小,这会导致从第一段的最小值出发,行驶过程中油量会变成负数。
答疑
问:下面的代码,是否有可能算出 ans=n?
答:不会,如果最后一轮循环 s<minS,那么 s 必然小于 0,这会导致最终返回 −1。
class Solution {
public int canCompleteCircuit(int[] gas, int[] cost) {
int ans = 0; // 答案,符合要求的加油站编号
int minS = 0; // 全程出现的最小油量
int s = 0; // 当前油箱剩余油量
for (int i = 0; i < gas.length; i++) {
s += gas[i] - cost[i]; // 在 i 处加油,然后从 i 到 i+1,更新当前油量s,该条完成后对应汽车到了i+1站了
if (s < minS) { // 如果达到i+1站时剩的油量比minS小,则更新
minS = s; // 更新最小油量
ans = i + 1; // 更新加油站站点为当前i+1站,因为汽车到了i+1站了才导致的(全程油量)最小
}
}
// 循环结束后,s 即为 gas 之和减去 cost 之和,如果s < 0说明加油数小于消耗数,永远不可能完成一圈,否则返回最小油量站点
return s < 0 ? -1 : ans;
}
}
复杂度分析
时间复杂度:O(n),其中 n 是 gas 的长度。
空间复杂度:O(1)。
作者:灵茶山艾府
来源:力扣(LeetCode)
著作权归作者所有。商业转载请联系作者获得授权,非商业转载请注明出处。
