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English Version

题目描述

你正在经营一座摩天轮,该摩天轮共有 4 个座舱 ,每个座舱 最多可以容纳 4 位游客 。你可以 逆时针 轮转座舱,但每次轮转都需要支付一定的运行成本 runningCost 。摩天轮每次轮转都恰好转动 1 / 4 周。

给你一个长度为 n 的数组 customerscustomers[i] 是在第 i 次轮转(下标从 0 开始)之前到达的新游客的数量。这也意味着你必须在新游客到来前轮转 i 次。每位游客在登上离地面最近的座舱前都会支付登舱成本 boardingCost ,一旦该座舱再次抵达地面,他们就会离开座舱结束游玩。

你可以随时停下摩天轮,即便是 在服务所有游客之前 。如果你决定停止运营摩天轮,为了保证所有游客安全着陆,将免费进行所有后续轮转 。注意,如果有超过 4 位游客在等摩天轮,那么只有 4 位游客可以登上摩天轮,其余的需要等待 下一次轮转

返回最大化利润所需执行的 最小轮转次数 。 如果不存在利润为正的方案,则返回 -1

 

示例 1:

输入:customers = [8,3], boardingCost = 5, runningCost = 6
输出:3
解释:座舱上标注的数字是该座舱的当前游客数。
1. 8 位游客抵达,4 位登舱,4 位等待下一舱,摩天轮轮转。当前利润为 4 * 5 - 1 * 6 = 14 。
2. 3 位游客抵达,4 位在等待的游客登舱,其他 3 位等待,摩天轮轮转。当前利润为 8 * 5 - 2 * 6 = 28 。
3. 最后 3 位游客登舱,摩天轮轮转。当前利润为 11 * 5 - 3 * 6 = 37 。
轮转 3 次得到最大利润,最大利润为 37 。

示例 2:

输入:customers = [10,9,6], boardingCost = 6, runningCost = 4
输出:7
解释:
1. 10 位游客抵达,4 位登舱,6 位等待下一舱,摩天轮轮转。当前利润为 4 * 6 - 1 * 4 = 20 。
2. 9 位游客抵达,4 位登舱,11 位等待(2 位是先前就在等待的,9 位新加入等待的),摩天轮轮转。当前利润为 8 * 6 - 2 * 4 = 40 。
3. 最后 6 位游客抵达,4 位登舱,13 位等待,摩天轮轮转。当前利润为 12 * 6 - 3 * 4 = 60 。
4. 4 位登舱,9 位等待,摩天轮轮转。当前利润为 16 * 6 - 4 * 4 = 80 。
5. 4 位登舱,5 位等待,摩天轮轮转。当前利润为 20 * 6 - 5 * 4 = 100 。
6. 4 位登舱,1 位等待,摩天轮轮转。当前利润为 24 * 6 - 6 * 4 = 120 。
7. 1 位登舱,摩天轮轮转。当前利润为 25 * 6 - 7 * 4 = 122 。
轮转 7 次得到最大利润,最大利润为 122 。

示例 3:

输入:customers = [3,4,0,5,1], boardingCost = 1, runningCost = 92
输出:-1
解释:
1. 3 位游客抵达,3 位登舱,0 位等待,摩天轮轮转。当前利润为 3 * 1 - 1 * 92 = -89 。
2. 4 位游客抵达,4 位登舱,0 位等待,摩天轮轮转。当前利润为 7 * 1 - 2 * 92 = -177 。
3. 0 位游客抵达,0 位登舱,0 位等待,摩天轮轮转。当前利润为 7 * 1 - 3 * 92 = -269 。
4. 5 位游客抵达,4 位登舱,1 位等待,摩天轮轮转。当前利润为 12 * 1 - 4 * 92 = -356 。
5. 1 位游客抵达,2 位登舱,0 位等待,摩天轮轮转。当前利润为 13 * 1 - 5 * 92 = -447 。
利润永不为正,所以返回 -1 。

 

提示:

  • n == customers.length
  • 1 <= n <= 105
  • 0 <= customers[i] <= 50
  • 1 <= boardingCost, runningCost <= 100

解法

方法一:模拟

我们直接模拟摩天轮的轮转过程,每次轮转时,累加等待的游客以及新到达的游客,然后最多 $4$ 个人上船,更新等待的游客数和利润,记录最大利润与其对应的轮转次数。

时间复杂度 $O(\frac{S}{4})$,其中 $S$ 为数组 customers 的元素和,即游客总数。空间复杂度 $O(1)$

Python3

class Solution:
    def minOperationsMaxProfit(
        self, customers: List[int], boardingCost: int, runningCost: int
    ) -> int:
        ans = -1
        mx = t = 0
        wait = 0
        i = 0
        while wait or i < len(customers):
            wait += customers[i] if i < len(customers) else 0
            up = wait if wait < 4 else 4
            wait -= up
            t += up * boardingCost - runningCost
            i += 1
            if t > mx:
                mx = t
                ans = i
        return ans

Java

class Solution {
    public int minOperationsMaxProfit(int[] customers, int boardingCost, int runningCost) {
        int ans = -1;
        int mx = 0, t = 0;
        int wait = 0, i = 0;
        while (wait > 0 || i < customers.length) {
            wait += i < customers.length ? customers[i] : 0;
            int up = Math.min(4, wait);
            wait -= up;
            ++i;
            t += up * boardingCost - runningCost;
            if (t > mx) {
                mx = t;
                ans = i;
            }
        }
        return ans;
    }
}

C++

class Solution {
public:
    int minOperationsMaxProfit(vector<int>& customers, int boardingCost, int runningCost) {
        int ans = -1;
        int mx = 0, t = 0;
        int wait = 0, i = 0;
        while (wait || i < customers.size()) {
            wait += i < customers.size() ? customers[i] : 0;
            int up = min(4, wait);
            wait -= up;
            ++i;
            t += up * boardingCost - runningCost;
            if (t > mx) {
                mx = t;
                ans = i;
            }
        }
        return ans;
    }
};

Go

func minOperationsMaxProfit(customers []int, boardingCost int, runningCost int) int {
	ans := -1
	t, mx := 0, 0
	wait, i := 0, 0
	for wait > 0 || i < len(customers) {
		if i < len(customers) {
			wait += customers[i]
		}
		up := min(4, wait)
		wait -= up
		t += up*boardingCost - runningCost
		i++
		if t > mx {
			mx = t
			ans = i
		}
	}
	return ans
}

func min(a, b int) int {
	if a < b {
		return a
	}
	return b
}

...