LeetCode算法题(Go语言实现)_25

LuckyLay

于 2025-04-02 20:00:00 发布

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文章标签：算法 leetcode 职场和发展

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题目

给定一个整数数组 asteroids，表示在同一行的小行星。数组中小行星的索引表示它们在空间中的相对位置。
对于数组中的每一个元素，其绝对值表示小行星的大小，正负表示小行星的移动方向（正表示向右移动，负表示向左移动）。每一颗小行星以相同的速度移动。
找出碰撞后剩下的所有小行星。碰撞规则：两个小行星相互碰撞，较小的小行星会爆炸。如果两颗小行星大小相同，则两颗小行星都会爆炸。两颗移动方向相同的小行星，永远不会发生碰撞。

一、代码实现

func asteroidCollision(asteroids []int) []int {
    stack := make([]int, 0)
    for _, aster := range asteroids {
        alive := true // 标记当前小行星是否存活
        // 当栈顶行星向右，当前行星向左时触发碰撞检测
        for alive && len(stack) > 0 && aster < 0 && stack[len(stack)-1] > 0 {
            top := stack[len(stack)-1]
            if top > -aster { // 栈顶行星更大
                alive = false
            } else if top == -aster { // 同归于尽
                stack = stack[:len(stack)-1]
                alive = false
            } else { // 当前行星更大，栈顶爆炸
                stack = stack[:len(stack)-1]
            }
        }
        if alive {
            stack = append(stack, aster)
        }
    }
    return stack
}

二、算法分析

1. 核心思路

栈结构特性：利用后进先出（LIFO）特性模拟碰撞顺序
碰撞检测优化：仅在右向行星（正数）遇到左向行星（负数）时触发计算

2. 关键步骤

栈初始化：创建空栈存储存活行星
碰撞处理循环：
- 当栈顶行星向右且当前行星向左时进入碰撞判断
- 比较大小决定爆炸情况（三种分支）
存活判断：未爆炸的行星入栈

3. 复杂度

指标	值	说明
时间复杂度	O(n)	每个元素最多入栈、出栈各一次
空间复杂度	O(n)	栈存储最坏情况保存全部元素

三、图解示例

在这里插入图片描述

四、边界条件与扩展

1. 特殊场景验证

全右向行星：[1,5,3] → 直接返回原数组
连续爆炸：[10,2,-15] → [-15]（2和10先后爆炸）
边缘爆炸：[1,1,-1,-1] → []（两对行星同归于尽）

2. 多语言实现

# Python实现（列表模拟栈）
def asteroidCollision(asteroids):
    stack = []
    for aster in asteroids:
        while stack and aster < 0 and stack[-1] > 0:
            if stack[-1] < -aster:
                stack.pop()
            elif stack[-1] == -aster:
                stack.pop()
                break
            else:
                break
        else:
            stack.append(aster)
    return stack

// Java实现（双端队列优化）
public int[] asteroidCollision(int[] asteroids) {
    Deque<Integer> stack = new ArrayDeque<>();
    for (int aster : asteroids) {
        boolean alive = true;
        while (!stack.isEmpty() && aster < 0 && stack.peekLast() > 0) {
            if (stack.peekLast() < -aster) {
                stack.pollLast();
            } else if (stack.peekLast() == -aster) {
                stack.pollLast();
                alive = false;
                break;
            } else {
                alive = false;
                break;
            }
        }
        if (alive) stack.addLast(aster);
    }
    return stack.stream().mapToInt(i->i).toArray();
}