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2026-09-25:移动后的最大曼哈顿距离。用go语言,给定一个仅包含 U、D、L、R、_ 这几种字符的字符串 moves。 起始位置是二维坐标 (0, 0)。每读到一个字符,就进行一次移动: U

2026-09-25:移动后的最大曼哈顿距离。用go语言,给定一个仅包含 U、D、L、R、_ 这几种字符的字符串 moves。

起始位置是二维坐标 (0, 0)。每读到一个字符,就进行一次移动:

U 表示纵坐标增加 1。

D 表示纵坐标减少 1。

L 表示横坐标减少 1。

R 表示横坐标增加 1。

_ 是一个可自由选择的占位符,每个下划线都可以单独改成 U、D、L、R 中的任意一种。

把字符串中的所有移动都执行完之后,会到达某个终点。要求求出这个终点到起始点 (0, 0) 的曼哈顿距离可能达到的最大值。

曼哈顿距离的计算方式是:对于两个点 (x1, y1) 和 (x2, y2),距离等于 |x1 – x2| + |y1 – y2|。

1 <= moves.length <= 100000。

moves 仅由 ‘U’、‘D’、‘L’、‘R’ 和 ‘_’ 组成。

输入: moves = “L_D_”。

输出: 4。

解释:

一种最优选择为:

‘L’:(0, 0) -> (-1, 0)

将 ‘_’ 视为 ‘D’:(-1, 0) -> (-1, -1)

‘D’:(-1, -1) -> (-1, -2)

将 ‘_’ 视为 ‘L’:(-1, -2) -> (-2, -2)

最终位置到原点的曼哈顿距离为 |0 – (-2)| + |0 – (-2)| = 4。

题目来自力扣3968。

大体步骤如下:

  • 一开始,把当前位置看作原点,也就是横坐标和纵坐标都从 0 开始。同时准备一个计数,用来记录遇到了多少个下划线字符。

  • 然后从左到右依次读取字符串中的每一个字符。读取过程中,只处理已经明确的移动方向,而下划线先不决定具体方向。

  • 如果当前字符是 L,就让横坐标减少 1,纵坐标不变。
    如果当前字符是 R,就让横坐标增加 1,纵坐标不变。
    如果当前字符是 D,就让纵坐标减少 1,横坐标不变。
    如果当前字符是 U,就让纵坐标增加 1,横坐标不变。
    如果当前字符是下划线,就暂时不改变横纵坐标,只把“自由移动次数”加一。

  • 这样完整扫描一遍字符串之后,所有非下划线字符造成的最终横纵坐标已经确定下来,记作一个基础终点。所有下划线还没有分配方向,但它们已经被统计成一个自由移动的总数。

  • 接下来考虑这些下划线怎样选择方向,才能让最终位置离原点尽可能远。曼哈顿距离等于最终横坐标的绝对值加上最终纵坐标的绝对值。每把一个下划线分配到横坐标方向或者纵坐标方向,都可以让它沿着当前坐标绝对值增大的方向移动。
    也就是说,如果当前横坐标是正的,就可以把下划线选成 R,让横坐标更大;如果当前横坐标是负的,就选成 L,让横坐标更小。纵坐标也是同样道理。
    因此,每一个下划线字符最多能让曼哈顿距离增加 1,而且一定可以做到增加 1。所以所有下划线带来的总增益,正好等于下划线的数量。

  • 于是,最终能够达到的最大曼哈顿距离,就是非下划线字符已经形成的固定终点到原点的曼哈顿距离,再加上所有下划线的数量。
    用描述性说法就是:先算出固定移动造成的横坐标绝对值与纵坐标绝对值之和,再把这个和加上自由下划线的个数。

  • 以题目中的例子 “L_D_” 来看:

    • 读到 L,横坐标变成 -1,纵坐标仍是 0。
    • 读到一个下划线,自由次数变成 1。
    • 读到 D,纵坐标变成 -1。
    • 又读到一个下划线,自由次数变成 2。
      扫描结束后,固定部分到达 (-1, -1),它到原点的曼哈顿距离是 1 + 1 = 2。自由下划线一共有 2 个,每个都能让距离再增加 1,所以最大距离是 2 + 2 = 4。这与题目给出的输出一致。
  • 这个过程中,字符串只会被从头到尾扫描一次。每次处理一个字符时,只做一些判断和加减操作,不需要嵌套循环,也不需要额外保存复杂结构。

  • 因此:

    总的时间复杂度是 O(n),其中 n 是字符串 moves 的长度。
    总的额外空间复杂度是 O(1),因为除了输入字符串本身之外,只使用了常数个额外变量来保存横坐标、纵坐标和自由下划线数量。

    Go完整代码如下:

    package main

    import (
    "fmt"
    )

    func maxDistance(moves string) int {
    x, y, free := 0, 0, 0

    for _, ch := range moves {
    switch ch {
    case 'L':
    x—
    case 'R':
    x++
    case 'D':
    y—
    case 'U':
    y++
    default:
    free++
    }
    }

    return abs(x) + abs(y) + free
    }

    func abs(x int) int {
    if x < 0 {
    return –x
    }
    return x
    }

    func main() {
    moves := "L_D_"
    result := maxDistance(moves)
    fmt.Println(result)
    }

    在这里插入图片描述

    Python完整代码如下:

    # -*-coding:utf-8-*-

    def max_distance(moves: str) –> int:
    x = 0
    y = 0
    free = 0

    for ch in moves:
    if ch == 'L':
    x -= 1
    elif ch == 'R':
    x += 1
    elif ch == 'D':
    y -= 1
    elif ch == 'U':
    y += 1
    else:
    free += 1

    return abs(x) + abs(y) + free

    if __name__ == "__main__":
    moves = "L_D_"
    result = max_distance(moves)
    print(result)

    在这里插入图片描述

    C++完整代码如下:

    #include <iostream>
    #include <string>
    #include <cstdlib>

    int maxDistance(const std::string& moves) {
    int x = 0, y = 0, free = 0;

    for (char ch : moves) {
    switch (ch) {
    case 'L':
    —x;
    break;
    case 'R':
    ++x;
    break;
    case 'D':
    —y;
    break;
    case 'U':
    ++y;
    break;
    default:
    ++free;
    break;
    }
    }

    return std::abs(x) + std::abs(y) + free;
    }

    int main() {
    std::string moves = "L_D_";
    int result = maxDistance(moves);
    std::cout << result << std::endl;

    return 0;
    }

    在这里插入图片描述

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