贪心算法——模拟机器人行走（LeetCode874）

灰太狼 2022-10-15 12:53 163阅读 0赞

### 文章目录 ###

*   *  一、模拟机器人行走
     *  二、题目解析
     *   *  步骤1：假设没有障碍物，模拟机器人行走
         *  步骤2：当有障碍物时，模拟机器人行走
         *  步骤3：进一步优化

## 一、模拟机器人行走 ##

题目如下：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dqaW5qaWU_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dqaW5qaWU_size_16_color_FFFFFF_t_70]

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题目来源：力扣（LeetCode）  
原题链接：https://leetcode-cn.com/problems/walking-robot-simulation  
著作权归领扣网络所有。商业转载请联系官方授权，非商业转载请注明出处。

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## 二、题目解析 ##

对于题目中的实例2，机器人的行走路线如下图所示：

![在这里插入图片描述][20210530005255402.png_pic_center]  
对于本题，情况稍微有点复杂，所以我们可以分以下三个步骤由简向繁，逐步完成。

### 步骤1：假设没有障碍物，模拟机器人行走 ###

C++解法：

class Solution { 
    public:
        int robotSim(vector<int>& commands, vector<vector<int>>& obstacles) { 
            int n = commands.size();
            int grad = 0; //方向向北
            int x=0, y=0; //初始化点坐标
            int dis_max=0; //最远点距离
    
            for(int i=0; i<n; ++i)
            { 
                if(commands[i]==-2)
                    grad += 3; //向左转90度，即向右转270度，加3。
                else if(commands[i]==-1)
                    grad += 1; //向右转90度，加1
                else //否则，就是正常移动
                { 
                    grad = grad % 4;
                    if(grad==0) //向北移动commands[i]
                    	y += commands[i];
                    else if(grad==1) //向东移动commands[i]
                    	x += commands[i];
                    else if(grad==2) //向南移动commands[i]
                        y -= commands[i];           
                    else //向西移动commands[i]   
                        x -= commands[i];
                    int dis = pow(x,2)+pow(y,2);
                    dis_max = max(dis_max, dis);          
                } 
            }
            return dis_max;
        }
    };

### 步骤2：当有障碍物时，模拟机器人行走 ###

C++解法：

class Solution { 
    public:
        int robotSim(vector<int>& commands, vector<vector<int>>& obstacles) { 
            int n = commands.size();
            int m = obstacles.size();
            int grad = 0; //方向向北
            int x=0, y=0; //初始化点坐标
            int dis_max=0; //最远点距离
    
            set<pair<int, int>> obstacleSet;
            for(int i=0; i<m; i++)
                obstacleSet.insert(make_pair(obstacles[i][0], obstacles[i][1]));
    
            for(int i=0; i<n; ++i)
            { 
                if(commands[i]==-2)
                    grad += 3; //向左转90度，即向右转270度，加3。
                else if(commands[i]==-1)
                    grad += 1; //向右转90度，加1
                else //否则，就是正常移动
                { 
                    grad = grad % 4;
                    if(grad==0) //向北移动commands[i]
                    { 
                        for(int j=0; j<commands[i]; ++j)
                        { 
                            y += 1;
                            if(obstacleSet.find(make_pair(x, y)) != obstacleSet.end()) //（x,y）是障碍点
                            { 
                                y -= 1;
                                break;
                            }
                        }
                    }
                    else if(grad==1) //向东移动commands[i]
                    { 
                        for(int j=0; j<commands[i]; ++j)
                        { 
                            x += 1;
                            if(obstacleSet.find(make_pair(x, y)) != obstacleSet.end())
                            { 
                                x -= 1;
                                break;
                            }
                        }
                    }
                    else if(grad==2) //向南移动commands[i]
                    { 
                        for(int j=0; j<commands[i]; ++j)
                        { 
                            y -= 1;
                            if(obstacleSet.find(make_pair(x, y)) != obstacleSet.end())
                            { 
                                y += 1;
                                break;
                            }
                        }
                    }              
                    else //向西移动commands[i] 
                    { 
                        for(int j=0; j<commands[i]; ++j)
                        { 
                            x -= 1;
                            if(obstacleSet.find(make_pair(x, y)) != obstacleSet.end())
                            { 
                                x += 1;
                                break;
                            }
                        }
                    }        
                    int dis = pow(x,2)+pow(y,2);
                    dis_max = max(dis_max, dis);          
                } 
            }
            return dis_max;
        }
    };

提交结果：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dqaW5qaWU_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]

### 步骤3：进一步优化 ###

C++解法：

class Solution { 
    public:
        int robotSim(vector<int>& commands, vector<vector<int>>& obstacles) { 
            int n = commands.size();
            int m = obstacles.size();
            int grad = 0; //方向向北
            int x=0, y=0; //初始化点坐标
            int dis_max=0; //最远点距离
            int grad_x[4] = { 0, 1, 0, -1};
            int grad_y[4] = { 1, 0, -1, 0};
    
            set<pair<int, int>> obstacleSet;
            for(int i=0; i<m; i++)
                obstacleSet.insert(make_pair(obstacles[i][0], obstacles[i][1]));
    
            for(int i=0; i<n; ++i)
            { 
                if(commands[i]==-2)
                    grad += 3; //向左转90度，即向右转270度，加3。
                else if(commands[i]==-1)
                    grad += 1; //向右转90度，加1
                else //否则，就是正常移动
                { 
                    grad = grad % 4;
                    for(int j=0; j<commands[i]; ++j)
                    { 
                        x += grad_x[grad];
                        y += grad_y[grad];
                        if(obstacleSet.find(make_pair(x, y)) != obstacleSet.end())
                        { 
                            x -= grad_x[grad];
                            y -= grad_y[grad];
                            break;
                        }
                    }
    
                    int dis = pow(x,2)+pow(y,2);
                    dis_max = max(dis_max, dis);  
                }        
            }
            return dis_max;
        }
    };

提交结果：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dqaW5qaWU_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]

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