LeetCode：模拟行走机器人

874. 模拟行走机器人

问题描述

机器人在一个无限大小的 XY 网格平面上行走，从点 (0, 0) 处开始出发，面向北方。该机器人可以接收以下三种类型的命令 commands ：
-2 ：向左转 90 度
-1 ：向右转 90 度
1 <= x <= 9 ：向前移动 x 个单位长度
在网格上有一些格子被视为障碍物 obstacles 。第 i 个障碍物位于网格点 obstacles[i] = (xi, yi) 。
机器人无法走到障碍物上，它将会停留在障碍物的前一个网格方块上，但仍然可以继续尝试进行该路线的其余部分。
返回从原点到机器人所有经过的路径点（坐标为整数）的最大欧式距离的平方。（即，如果距离为 5 ，则返回 25 ）

注意：
北表示 +Y 方向。
东表示 +X 方向。
南表示 -Y 方向。
西表示 -X 方向。

提示：
1 <= commands.length <= 10⁴
commands[i] is one of the values in the list [-2,-1,1,2,3,4,5,6,7,8,9].
0 <= obstacles.length <= 10⁴
-3 * 10⁴ <= xi, yi <= 3 * 10⁴

示例

输入：commands = [4,-1,3], obstacles = []
输出：25
解释：
机器人开始位于 (0, 0)：
1. 向北移动 4 个单位，到达 (0, 4)
2. 右转
3. 向东移动 3 个单位，到达 (3, 4)
距离原点最远的是 (3, 4) ，距离为 32 + 42 = 25

输入：commands = [4,-1,4,-2,4], obstacles = [[2,4]]
输出：65
解释：机器人开始位于 (0, 0)：
1. 向北移动 4 个单位，到达 (0, 4)
2. 右转
3. 向东移动 1 个单位，然后被位于 (2, 4) 的障碍物阻挡，机器人停在 (1, 4)
4. 左转
5. 向北走 4 个单位，到达 (1, 8)
距离原点最远的是 (1, 8) ，距离为 12 + 82 = 65

解题思路

模拟法+哈希
模拟机器人行走即可，要注意的是利用哈希表快速查找障碍物：
a. 可以将障碍物坐标组成组成“x,y”的字符串放入哈希表；
b. 可以Long.valueOf(x + 30000) << 16) + y + 30000存成一个long，其中30000是为了负数转正数。

代码示例（JAVA）

class Solution {
    public int robotSim(int[] commands, int[][] obstacles) {
        int result = 0;
        int x = 0, y = 0;
        int index = 0;
        // 方向增量
        int[] arrX = {0, 1, 0, -1};
        int[] arrY = {1, 0, -1, 0};
        // 将障碍物坐标存入hash，加快查找效率
        Set<Long> set = new HashSet<>();
        for (int[] obstacle : obstacles) {
            set.add((Long.valueOf(obstacle[0] + 30000) << 16) + obstacle[1] + 30000);
        }

        for (int command : commands) {
            // 向右转
            if (command == -1) {
                index = (index + 1) % 4;
            }else if (command == -2) {
                // 向左转
                index = (4 + index - 1) % 4;
            } else {
                // 行走
                for (int i = 0; i < command; i++) {
                    int newX = x + arrX[index];
                    int newY = y + arrY[index];
                    if (set.contains((Long.valueOf(newX + 30000) << 16) + newY + 30000)) {
                        break;
                    }
                    x = newX;
                    y = newY;
                    result = Math.max(result, Math.abs(x * x) + Math.abs(y * y));
                }
            }
        }
        return result;
    }
}