5911. 模擬行走機器人 II

給你一個在 XY 平面上的 width x height 的網格圖，左下角 的格子為 (0, 0) ，右上角 的格子為 (width - 1, height - 1) 。網格圖中相鄰格子為四個基本方向之一（“North”，“East”，“South” 和 “West”）。一個機器人 初始 在格子 (0, 0) ，方向為 “East” 。

機器人可以根據指令移動指定的 步數 。每一步，它可以執行以下操作。

沿著當前方向嘗試 往前一步 。
如果機器人下一步將到達的格子 超出了邊界 ，機器人會 逆時針 轉 90 度，然后再嘗試往前一步。
如果機器人完成了指令要求的移動步數，它將停止移動并等待下一個指令。

請你實現 Robot 類：

• Robot(int width, int height) 初始化一個 width x height 的網格圖，機器人初始在 (0, 0) ，方向朝 “East” 。
• void move(int num) 給機器人下達前進 num 步的指令。
• int[] getPos() 返回機器人當前所處的格子位置，用一個長度為 2 的數組 [x, y] 表示。
• String getDir() 返回當前機器人的朝向，為 “North” ，“East” ，“South” 或者 “West” 。

示例 1：輸入：
["Robot", "move", "move", "getPos", "getDir", "move", "move", "move", "getPos", "getDir"]
[[6, 3], [2], [2], [], [], [2], [1], [4], [], []]
輸出：
[null, null, null, [4, 0], "East", null, null, null, [1, 2], "West"]解釋：
Robot robot = new Robot(6, 3); // 初始化網格圖，機器人在 (0, 0) ，朝東。
robot.move(2);  // 機器人朝東移動 2 步，到達 (2, 0) ，并朝東。
robot.move(2);  // 機器人朝東移動 2 步，到達 (4, 0) ，并朝東。
robot.getPos(); // 返回 [4, 0]
robot.getDir(); // 返回 "East"
robot.move(2);  // 朝東移動 1 步到達 (5, 0) ，并朝東。// 下一步繼續往東移動將出界，所以逆時針轉變方向朝北。// 然后，往北移動 1 步到達 (5, 1) ，并朝北。
robot.move(1);  // 朝北移動 1 步到達 (5, 2) ，并朝 北 （不是朝西）。
robot.move(4);  // 下一步繼續往北移動將出界，所以逆時針轉變方向朝西。// 然后，移動 4 步到 (1, 2) ，并朝西。
robot.getPos(); // 返回 [1, 2]
robot.getDir(); // 返回 "West"

提示：

• 2 <= width, height <= 100
• 1 <= num <= $10^5$
• move ，getPos 和 getDir 總共 調用次數不超過 $10^4$ 次。

解題思路

模擬機器人在外圈的移動，使用x，y維護機器人當前所在的位置，每次移動時判斷機器人是否會移出邊界，如果會出界，就改變移動方向

1. 當移動步數超出外圈周長時，說明這次移動會超過一圈，所以我們可以將其對外圈周長取模，來獲取其實際移動的距離。如果取模的結果等于0的話，說明會跑回原點，但是可能存在特殊情況，就是起始位置的下一步就是邊界點的情況，跑完一圈以后方向可能會改變，因此我們需要對取模結果進行判斷，如果取模等于0，我們需要將結果置為外圈的長度。

代碼

class Robot {
public:int dir[4][2] = {{0,  1},{1,  0},{0, -1},{-1, 0 }};string name[4] = {"East", "North", "West", "South"};int x=0,y=0,idx=0,round;int row,col;Robot(int width, int height) {this->row=height;this->col=width;this->round=2*(height+width)-4;}bool  is_valid(int x,int y){return x>=0&&x<row&&y>=0&&y<col;}void move(int num) {num%=round;if(num==0) num=round;for (int i = 0; i < num; ++i) {int nx=x+dir[idx][0],ny=y+dir[idx][1];if (!is_valid(nx,ny)){idx++;idx%=4;}x+=dir[idx][0],y+=dir[idx][1];}}vector<int> getPos() {return {y,x};}string getDir() {return name[idx];}
};/*** Your Robot object will be instantiated and called as such:* Robot* obj = new Robot(width, height);* obj->move(num);* vector<int> param_2 = obj->getPos();* string param_3 = obj->getDir();*/