5911. 模拟行走机器人 II

给你一个在 XY 平面上的 width x height 的网格图，左下角的格子为 (0, 0) ，右上角的格子为 (width - 1, height - 1) 。网格图中相邻格子为四个基本方向之一（“North”，“East”，“South” 和 “West”）。一个机器人初始在格子 (0, 0) ，方向为 “East” 。

机器人可以根据指令移动指定的步数。每一步，它可以执行以下操作。

沿着当前方向尝试往前一步。
如果机器人下一步将到达的格子超出了边界，机器人会逆时针转 90 度，然后再尝试往前一步。
如果机器人完成了指令要求的移动步数，它将停止移动并等待下一个指令。

请你实现 Robot 类：

Robot(int width, int height) 初始化一个 width x height 的网格图，机器人初始在 (0, 0) ，方向朝 “East” 。
void move(int num) 给机器人下达前进 num 步的指令。
int[] getPos() 返回机器人当前所处的格子位置，用一个长度为 2 的数组 [x, y] 表示。
String getDir() 返回当前机器人的朝向，为 “North” ，“East” ，“South” 或者 “West” 。

示例 1：输入：
["Robot", "move", "move", "getPos", "getDir", "move", "move", "move", "getPos", "getDir"]
[[6, 3], [2], [2], [], [], [2], [1], [4], [], []]
输出：
[null, null, null, [4, 0], "East", null, null, null, [1, 2], "West"]解释：
Robot robot = new Robot(6, 3); // 初始化网格图，机器人在 (0, 0) ，朝东。
robot.move(2);  // 机器人朝东移动 2 步，到达 (2, 0) ，并朝东。
robot.move(2);  // 机器人朝东移动 2 步，到达 (4, 0) ，并朝东。
robot.getPos(); // 返回 [4, 0]
robot.getDir(); // 返回 "East"
robot.move(2);  // 朝东移动 1 步到达 (5, 0) ，并朝东。// 下一步继续往东移动将出界，所以逆时针转变方向朝北。// 然后，往北移动 1 步到达 (5, 1) ，并朝北。
robot.move(1);  // 朝北移动 1 步到达 (5, 2) ，并朝 北 （不是朝西）。
robot.move(4);  // 下一步继续往北移动将出界，所以逆时针转变方向朝西。// 然后，移动 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 总共调用次数不超过 $10^4$ 次。

解题思路

模拟机器人在外圈的移动，使用x，y维护机器人当前所在的位置，每次移动时判断机器人是否会移出边界，如果会出界，就改变移动方向

当移动步数超出外圈周长时，说明这次移动会超过一圈，所以我们可以将其对外圈周长取模，来获取其实际移动的距离。如果取模的结果等于0的话，说明会跑回原点，但是可能存在特殊情况，就是起始位置的下一步就是边界点的情况，跑完一圈以后方向可能会改变，因此我们需要对取模结果进行判断，如果取模等于0，我们需要将结果置为外圈的长度。

代码

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();*/