【刷题之路】LeetCode 1700. 无法吃午餐的学生数量
- 一、题目描述
- 二、解题
- 1、思路分析
- 2、代码实现
- 2.1、先将队列实现一
- 2.2、代码实现
一、题目描述
原题连接： 1700. 无法吃午餐的学生数量
题目描述：
学校的自助午餐提供圆形和方形的三明治，分别用数字 0 和 1 表示。所有学生站在一个队列里，每个学生要么喜欢圆形的要么喜欢方形的。
餐厅里三明治的数量与学生的数量相同。所有三明治都放在一个 栈 里，每一轮：
如果队列最前面的学生 喜欢 栈顶的三明治，那么会 拿走它 并离开队列。
否则，这名学生会 放弃这个三明治 并回到队列的尾部。
这个过程会一直持续到队列里所有学生都不喜欢栈顶的三明治为止。
给你两个整数数组 students 和 sandwiches ，其中 sandwiches[i] 是栈里面第 i 个三明治的类型（i = 0 是栈的顶部）， students[j] 是初始队列里第 j 名学生对三明治的喜好（j = 0 是队列的最开始位置）。请你返回无法吃午餐的学生数量。
示例 1：
输入： students = [1,1,0,0], sandwiches = [0,1,0,1]
输出： 0
解释：
-最前面的学生放弃最顶上的三明治，并回到队列的末尾，学生队列变为 students = [1,0,0,1]。
-最前面的学生放弃最顶上的三明治，并回到队列的末尾，学生队列变为 students = [0,0,1,1]。
-最前面的学生拿走最顶上的三明治，剩余学生队列为 students = [0,1,1]，三明治栈为 sandwiches = [1,0,1]。
-最前面的学生放弃最顶上的三明治，并回到队列的末尾，学生队列变为 students = [1,1,0]。
-最前面的学生拿走最顶上的三明治，剩余学生队列为 students = [1,0]，三明治栈为 sandwiches = [0,1]。
-最前面的学生放弃最顶上的三明治，并回到队列的末尾，学生队列变为 students = [0,1]。
-最前面的学生拿走最顶上的三明治，剩余学生队列为 students = [1]，三明治栈为 sandwiches = [1]。
-最前面的学生拿走最顶上的三明治，剩余学生队列为 students = []，三明治栈为 sandwiches = []。
所以所有学生都有三明治吃。
示例 2：
输入： students = [1,1,1,0,0,1], sandwiches = [1,0,0,0,1,1]
输出： 3
提示：
1 <= students.length, sandwiches.length <= 100
students.length == sandwiches.length
sandwiches[i] 要么是 0 ，要么是 1 。
students[i] 要么是 0 ，要么是 1 。
二、解题
1、思路分析
虽然这道题的题目挺长的，但是做起来却很简单，大家应该都能想到这题要用队列来做。
就像题目所描述的那样，我们让所有学生排成一个队列，如果队头学生喜欢的三明治和栈顶的三明治一样，那我们就让队头学生和栈顶的三明治出队和出栈：
而当队头的学生喜欢的三明治和栈顶的三明治不一样时，我们就将队头的学生转移到队尾(先将队头元素入到队尾，在将队头元素出队)：
那么问题来了，题目要求的结束条件是：“这个过程会一直持续到队列里所有学生都不喜欢栈顶的三明治为止。”
因为队列的规则是先进先出，所以我们每次只能知道队头学生喜欢的三明治类型，而不能知道具体每个学生的喜好，而且根据题目描述队列的长度有可能时时在变化，所以我们也不能单纯的统计个数。
那该怎么解决这个问题呢?
其实，当队列中所有的学生都不喜欢栈顶的三明治时，一定会出现这样的情况，就是会有连续的个数为队列长度的学生都不喜欢栈顶的三明治。所以我们就可以设置一个变量hungery来记录连续有多少个学生不喜欢堆栈的三明治。
1、当有一个学生不喜欢栈顶的三明治时，就让hungery自加1。
2、当有一个学生喜欢栈顶的三明治时，就让hungery归零，因为已经不连续了。
2、代码实现
2.1、先将队列实现一
因为我选用的是C语言(唉，其实是我现在只学到了C语言)，所以没办法，还得自己先造轮子。我们先得把队列实现一下：
// 重定义数据类型
typedef int QDataType;
// 定义节点类型
typedef struct QueueNode {
struct QueueNode* next;
QDataType data;
} QueueNode;
// 定义队列类型
typedef struct Queue {
QueueNode* head;
QueueNode* tail;
} Queue;
// 队列的初始化
void QueueInit(Queue* pq);
// 队列的入队
void QueuePush(Queue* pq, QDataType x);
// 队列的出队
void QueuePop(Queue* pq);
// 返回队列的对头元素
QDataType QueueFront(Queue* pq);
// 返回队列的队尾元素
QDataType QueueBack(Queue* pq);
// 返回队列中的节点个数
int QueueSize(Queue* pq);
// 判断队列是否为空
bool QueueEmpty(Queue* pq);
// 销毁队列
void QueueDestroy(Queue* pq);
// 队列的初始化
void QueueInit(Queue* pq) {
assert(pq);
pq->head = NULL;
pq->tail = NULL;
}
// 队列的入队
void QueuePush(Queue* pq, QDataType x) {
assert(pq);
// 创建一个新节点
QueueNode* newNode = (QueueNode*)malloc(sizeof(QueueNode));
if (NULL == newNode) {
perror("malloc fail!\n");
exit(-1);
}
newNode->data = x;
if (NULL == pq->head) {
pq->head = newNode;
pq->tail = newNode;
pq->tail->next = NULL;
}
else {
pq->tail->next = newNode;
pq->tail = pq->tail->next;
pq->tail->next = NULL;
}
}
// 队列的出队
void QueuePop(Queue* pq) {
assert(pq);
assert(!QueueEmpty(pq));
QueueNode* next = pq->head->next;
free(pq->head);
pq->head = next;
// 如果对头为空了，我们也要把队尾也给置空，避免野指针
if (NULL == pq->head) {
pq->tail = NULL;
}
}
// 返回队列的对头元素
QDataType QueueFront(Queue* pq) {
assert(pq);
assert(!QueueEmpty(pq));
return pq->head->data;
}
// 返回队列的队尾元素
QDataType QueueBack(Queue* pq) {
assert(pq);
assert(!QueueEmpty(pq));
return pq->tail->data;
}
// 返回队列中的节点个数
int QueueSize(Queue* pq) {
assert(pq);
QueueNode* cur = pq->head;
int size = 0;
while (cur) {
size++;
cur = cur->next;
}
return size;
}
// 判断队列是否为空
bool QueueEmpty(Queue* pq) {
assert(pq);
return pq->head == NULL;
}
// 销毁队列
void QueueDestroy(Queue* pq) {
assert(pq);
if (!QueueEmpty(pq)) {
QueueNode* cur = pq->head;
QueueNode* next = cur->next;
while (cur) {
next = cur->next;
free(cur);
cur = next;
}
}
pq->head = NULL;
pq->tail = NULL;
}
2.2、代码实现
有了以上思路和队列的实现，那我们写起代码来也就水到渠成了：
int countStudents(int* students, int studentsSize, int* sandwiches, int sandwichesSize) {
assert(students && sandwiches);
Queue queue;
QueueInit(&queue);
int i = 0;
// 先将学生全都入队
for (i = 0; i < studentsSize; i++) {
QueuePush(&queue, students[i]);
}
int hungery = 0; // 统计连续有多少个学生吃不到三明治
i = 0;
// 三明治不需要用栈存，直接遍历控制即可
while (i < sandwichesSize) {
if (sandwiches[i] == QueueFront(&queue)) {
QueuePop(&queue);
i++;
hungery = 0;
} else {
QueuePush(&queue, QueueFront(&queue));
QueuePop(&queue);
hungery++;
}
if (hungery == QueueSize(&queue) || QueueEmpty(&queue)) {
break;
}
}
QueueDestroy(&queue);
return hungery;
}
