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2731-MovementofRobots.md

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移动机器人

有一些机器人分布在一条无限长的数轴上,他们初始坐标用一个下标从 0 开始的整数数组 nums 表示。当你给机器人下达命令时,它们以每秒钟一单位的速度开始移动。

给你一个字符串 s ,每个字符按顺序分别表示每个机器人移动的方向。'L' 表示机器人往左或者数轴的负方向移动,'R' 表示机器人往右或者数轴的正方向移动。

当两个机器人相撞时,它们开始沿着原本相反的方向移动。

请你返回指令重复执行 d 秒后,所有机器人之间两两距离之和。由于答案可能很大,请你将答案对 109 + 7 取余后返回。

注意:

对于坐标在 i 和 j 的两个机器人,(i,j) 和 (j,i) 视为相同的坐标对。也就是说,机器人视为无差别的。 当机器人相撞时,它们 立即改变 它们的前进方向,这个过程不消耗任何时间。 当两个机器人在同一时刻占据相同的位置时,就会相撞。

例如,如果一个机器人位于位置 0 并往右移动,另一个机器人位于位置 2 并往左移动,下一秒,它们都将占据位置 1,并改变方向。再下一秒钟后,第一个机器人位于位置 0 并往左移动,而另一个机器人位于位置 2 并往右移动。

例如,如果一个机器人位于位置 0 并往右移动,另一个机器人位于位置 1 并往左移动,下一秒,第一个机器人位于位置 0 并往左行驶,而另一个机器人位于位置 1 并往右移动。

示例 1:

输入:nums = [-2,0,2], s = "RLL", d = 3
输出:8
解释:
1 秒后,机器人的位置为 [-1,-1,1] 。现在下标为 0 的机器人开始往左移动,下标为 1 的机器人开始往右移动。
2 秒后,机器人的位置为 [-2,0,0] 。现在下标为 1 的机器人开始往左移动,下标为 2 的机器人开始往右移动。
3 秒后,机器人的位置为 [-3,-1,1] 
下标为 0  1 的机器人之间距离为 abs(-3 - (-1)) = 2 
下标为 0  2 的机器人之间的距离为 abs(-3 - 1) = 4 
下标为 1  2 的机器人之间的距离为 abs(-1 - 1) = 2 
所有机器人对之间的总距离为 2 + 4 + 2 = 8 

示例 2:

输入:nums = [1,0], s = "RL", d = 2
输出:5
解释:
1 秒后,机器人的位置为 [2,-1] 
2 秒后,机器人的位置为 [3,-2] 
两个机器人的距离为 abs(-2 - 3) = 5 

提示:

  • 2 <= nums.length <= 105
  • -2 *109 <= nums[i] <= 2 * 109
  • 0 <= d <= 109
  • nums.length == s.length
  • s 只包含 'L' 和 'R' 。
  • nums[i] 互不相同。

思路:

  1. 模拟机器人移动:首先,我们需要模拟每个机器人根据输入的字符串 s 进行 d 秒的运动。对于每个机器人,我们根据它对应的指令决定它的移动方向。
  2. 处理碰撞:当两个机器人移动到相同的位置时,它们会相撞并改变方向。我们需要检测这种碰撞,并更新机器人的移动状态。
  3. 计算距离:在完成 d 秒的模拟后,我们需要计算所有机器人两两之间的距离,并求和。
  4. 优化碰撞检测:由于直接模拟可能会有较高的时间复杂度,我们可以通过一些优化来减少计算量,例如使用差分数组来记录每个机器人的位置变化,然后通过差分数组来检测碰撞。
  5. 取模操作:由于最终结果可能很大,我们需要在每一步计算后都进行取模操作,以避免溢出。
var sumDistance = function (nums, s, d) {
  const mod = 1e9 + 7;
  n = nums.length;
  pos = new Array(n).fill(0);
  for (let i = 0; i < n; i++) {
    pos[i] = s[i] === 'L' ? nums[i] - d : nums[i] + d;
  }
  pos.sort((a, b) => a - b);
  let res = 0;
  for (let i = 1; i < n; i++) {
    res += ((((pos[i] - pos[i - 1]) * i) % mod) * (n - i)) % mod;
    res %= mod;
  }
  return res;
};