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| 1 | +### 题目描述 |
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| 3 | +这是 LeetCode 上的 **[780. 到达终点](https://leetcode-cn.com/problems/reaching-points/solution/by-ac_oier-hw11/)** ,难度为 **困难**。 |
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| 5 | +Tag : 「数学」 |
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| 8 | + |
| 9 | +给定四个整数 `sx`,`sy`,`tx` 和 `ty`,如果通过一系列的转换可以从起点 $(sx, sy)$ 到达终点 $(tx, ty)$,则返回 `true`,否则返回 `false`。 |
| 10 | + |
| 11 | +从点 $(x, y)$ 可以转换到 $(x, x+y)$ 或者 $(x+y, y)$。 |
| 12 | + |
| 13 | +示例 1: |
| 14 | +``` |
| 15 | +输入: sx = 1, sy = 1, tx = 3, ty = 5 |
| 16 | +
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| 17 | +输出: true |
| 18 | +
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| 19 | +解释: |
| 20 | +可以通过以下一系列转换从起点转换到终点: |
| 21 | +(1, 1) -> (1, 2) |
| 22 | +(1, 2) -> (3, 2) |
| 23 | +(3, 2) -> (3, 5) |
| 24 | +``` |
| 25 | +示例 2: |
| 26 | +``` |
| 27 | +输入: sx = 1, sy = 1, tx = 2, ty = 2 |
| 28 | +
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| 29 | +输出: false |
| 30 | +``` |
| 31 | +示例 3: |
| 32 | +``` |
| 33 | +输入: sx = 1, sy = 1, tx = 1, ty = 1 |
| 34 | +
|
| 35 | +输出: true |
| 36 | +``` |
| 37 | + |
| 38 | +提示: |
| 39 | +* $1 <= sx, sy, tx, ty <= 10^9$ |
| 40 | + |
| 41 | +--- |
| 42 | + |
| 43 | +### 数学 |
| 44 | + |
| 45 | +给定的 $(sx, sy)$ 的数据范围为 $[1, 10^9]$(即均为正整数),且每次转换,只能将另外一维的数值累加到当前维,因此对于每一维的数值而言,随着转换次数的进行,呈(非严格)递增趋势,再结合起始值为正整数,可知在转换过程中均不会出现负数。 |
| 46 | + |
| 47 | +**由此得知从 $(tx, ty)$ 到 $(sx, sy)$ 的转换过程唯一确定:总是取较大数减去较小数来进行反推(否则会出现负数)。** |
| 48 | + |
| 49 | +但即使反向转换唯一确定,数据范围为 $10^9$,线性模拟仍会超时。 |
| 50 | + |
| 51 | +我们考虑将「相同操作的连续段转换动作」进行合并,在某次反向转换中,如果有 $tx < ty$,我们会将 $(tx, ty)$ 转换为 $(tx, ty - tx)$,若相减完仍有 $tx < ty - tx$,该操作会继续进行,得到 $(tx, ty - 2 * tx)$,直到不满足 $tx < ty - k * tx$,其中 $k$ 为转换次数。 |
| 52 | + |
| 53 | +即对于一般性的情况而言,$(tx, ty)$ 中的较大数会一直消减到「与较小数的余数」为止。 |
| 54 | + |
| 55 | +因此我们可以先使用 $O(\log{max(tx, ty)})$ 的复杂度将其消减到不超过 $(sx, sy)$ 为止。此时如果消减后的结果 $(tx, ty)$ 任一维度小于 $(sx, sy)$,必然不能进行转换,返回 `False`;如果任一维度相等(假定是 $x$ 维度),则检查另一维度($y$ 维度)的差值,能够由当前维度($x$ 维度)拼凑而来。 |
| 56 | + |
| 57 | +代码: |
| 58 | +```Java |
| 59 | +class Solution { |
| 60 | + public boolean reachingPoints(int sx, int sy, int tx, int ty) { |
| 61 | + while (sx < tx && sy < ty) { |
| 62 | + if (tx < ty) ty %= tx; |
| 63 | + else tx %= ty; |
| 64 | + } |
| 65 | + if (tx < sx || ty < sy) return false; |
| 66 | + return sx == tx ? (ty - sy) % tx == 0 : (tx - sx) % ty == 0; |
| 67 | + } |
| 68 | +} |
| 69 | +``` |
| 70 | +* 时间复杂度:$O(\log{\max(tx, ty)})$ |
| 71 | +* 空间复杂度:$O(1)$ |
| 72 | + |
| 73 | +--- |
| 74 | + |
| 75 | +### 最后 |
| 76 | + |
| 77 | +这是我们「刷穿 LeetCode」系列文章的第 `No.780` 篇,系列开始于 2021/01/01,截止于起始日 LeetCode 上共有 1916 道题目,部分是有锁题,我们将先把所有不带锁的题目刷完。 |
| 78 | + |
| 79 | +在这个系列文章里面,除了讲解解题思路以外,还会尽可能给出最为简洁的代码。如果涉及通解还会相应的代码模板。 |
| 80 | + |
| 81 | +为了方便各位同学能够电脑上进行调试和提交代码,我建立了相关的仓库:https://github.com/SharingSource/LogicStack-LeetCode 。 |
| 82 | + |
| 83 | +在仓库地址里,你可以看到系列文章的题解链接、系列文章的相应代码、LeetCode 原题链接和其他优选题解。 |
| 84 | + |
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