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加油站

难度：中等

https://leetcode-cn.com/problems/gas-station/

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。

给定两个整数数组 gas 和 cost ，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 。如果存在解，则 保证 它是 唯一 的。

示例

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。

解法

暴力解法

/**
 * 暴力解法
 * @desc 时间复杂度 O(N^2)  空间复杂度 O(1)
 * @param gas
 * @param cost
 */
export function canCompleteCircuit(gas: number[], cost: number[]): number {
  const len = gas.length;

  for (let i = 0; i < len; i++) {
    if (drive(i)) {
      return i;
    }
  }

  return -1;

  function drive(startIndex: number) {
    let oil = 0;
    let count = 0;
    while (count < len) {
      const idx = (count + startIndex) % len;
      oil += gas[idx] - cost[idx];

      if (oil < 0) {
        return false;
      }

      count++;
    }
    return true;
  }
}

一次遍历

/**
 * 一次遍历
 * @desc 时间复杂度 O(N)  空间复杂度 O(1)
 * @param gas
 * @param cost
 */
export function canCompleteCircuit2(gas: number[], cost: number[]): number {
  const len = gas.length;

  let i = 0;
  while (i < len) {
    let oil = 0;
    let count = 0;
    while (count < len) {
      const idx = (i + count) % len;
      oil += gas[idx] - cost[idx];
      if (oil < 0) {
        break;
      }
      count++;
    }

    if (count === len) {
      return i;
    } else {
      // 直接从无法到达加油站的最后一个点开始
      i = i + count + 1;
    }
  }

  return -1;
}