原文链接: https://leetcode-cn.com/problems/gas-station

英文原文

There are n gas stations along a circular route, where the amount of gas at the ith station is gas[i].

You have a car with an unlimited gas tank and it costs cost[i] of gas to travel from the ith station to its next (i + 1)th station. You begin the journey with an empty tank at one of the gas stations.

Given two integer arrays gas and cost, return the starting gas station's index if you can travel around the circuit once in the clockwise direction, otherwise return -1. If there exists a solution, it is guaranteed to be unique

 

Example 1:

Input: gas = [1,2,3,4,5], cost = [3,4,5,1,2]
Output: 3
Explanation:
Start at station 3 (index 3) and fill up with 4 unit of gas. Your tank = 0 + 4 = 4
Travel to station 4. Your tank = 4 - 1 + 5 = 8
Travel to station 0. Your tank = 8 - 2 + 1 = 7
Travel to station 1. Your tank = 7 - 3 + 2 = 6
Travel to station 2. Your tank = 6 - 4 + 3 = 5
Travel to station 3. The cost is 5. Your gas is just enough to travel back to station 3.
Therefore, return 3 as the starting index.

Example 2:

Input: gas = [2,3,4], cost = [3,4,3]
Output: -1
Explanation:
You can't start at station 0 or 1, as there is not enough gas to travel to the next station.
Let's start at station 2 and fill up with 4 unit of gas. Your tank = 0 + 4 = 4
Travel to station 0. Your tank = 4 - 3 + 2 = 3
Travel to station 1. Your tank = 3 - 3 + 3 = 3
You cannot travel back to station 2, as it requires 4 unit of gas but you only have 3.
Therefore, you can't travel around the circuit once no matter where you start.

 

Constraints:

• gas.length == n
• cost.length == n
• 1 <= n <= 105
• 0 <= gas[i], cost[i] <= 104

中文题目

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。

如果你可以绕环路行驶一周，则返回出发时加油站的编号，否则返回 -1。

说明: 

• 如果题目有解，该答案即为唯一答案。
• 输入数组均为非空数组，且长度相同。
• 输入数组中的元素均为非负数。

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。

通过代码

高赞题解

思想

该题可以使用图的思想来分析，时间复杂度 **O(N)**，空间复杂度 **O(1)**。

以该题为例：
gas  = [1,2,3,4,5]
cost = [3,4,5,1,2]

下图的黑色折线图即总油量剩余值，若要满足题目的要求：跑完全程再回到起点，总油量剩余值的任意部分都需要在X轴以上，且跑到终点时：总剩余汽油量 >= 0。

为了让黑色折线图任意部分都在 X 轴以上，我们需要向上移动黑色折线图，直到所有点都在X轴或X轴以上。此时，处在X轴的点即为出发点。即黑色折线图的最低值的位置：index = 3。

柱状图
绿色：可添加的汽油 gas[i]
橙色：消耗的汽油 cose[i]

折线图：
虚线（蓝色）：当前加油站的可用值
实线（黑色）：从0开始的总剩余汽油量

Java 实现

执行用时： 0 ms, 在所有 java 提交中击败了 100.00% 的用户
内存消耗： 37.2 MB, 在所有 java 提交中击败了 72.07% 的用户

public int canCompleteCircuit(int[] gas, int[] cost) {
    int len = gas.length;
    int spare = 0;
    int minSpare = Integer.MAX_VALUE;
    int minIndex = 0;

    for (int i = 0; i < len; i++) {
        spare += gas[i] - cost[i];
        if (spare < minSpare) {
            minSpare = spare;
            minIndex = i;
        }
    }

    return spare < 0 ? -1 : (minIndex + 1) % len;
}

时间复杂度：O(N)
空间复杂度：O(1)

统计信息

通过次数	提交次数	AC比率
135185	237594	56.9%

提交历史

提交时间	提交结果	执行时间	内存消耗	语言