C#LeetCode刷题之#860-柠檬水找零（Lemonade Change）

问题

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在柠檬水摊上，每一杯柠檬水的售价为 5 美元。

顾客排队购买你的产品，（按账单 bills 支付的顺序）一次购买一杯。

每位顾客只买一杯柠檬水，然后向你付 5 美元、10 美元或 20 美元。你必须给每个顾客正确找零，也就是说净交易是每位顾客向你支付 5 美元。

注意，一开始你手头没有任何零钱。

如果你能给每位顾客正确找零，返回 true ，否则返回 false 。

输入：[5,5,5,10,20]

输出：true

解释：前 3 位顾客那里，我们按顺序收取 3 张 5 美元的钞票。第 4 位顾客那里，我们收取一张 10 美元的钞票，并返还 5 美元。第 5 位顾客那里，我们找还一张 10 美元的钞票和一张 5 美元的钞票。由于所有客户都得到了正确的找零，所以我们输出 true。

输入：[5,5,10]

输出：true

输入：[10,10]

输出：false

输入：[5,5,10,10,20]

输出：false

解释：前 2 位顾客那里，我们按顺序收取 2 张 5 美元的钞票。对于接下来的 2 位顾客，我们收取一张 10 美元的钞票，然后返还 5 美元。对于最后一位顾客，我们无法退回 15 美元，因为我们现在只有两张 10 美元的钞票。由于不是每位顾客都得到了正确的找零，所以答案是 false。

提示：

• 0 <= bills.length <= 10000
• bills[i] 不是 5 就是 10 或是 20

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At a lemonade stand, each lemonade costs $5.

Customers are standing in a queue to buy from you, and order one at a time (in the order specified by bills).

Each customer will only buy one lemonade and pay with either a $5, $10, or $20 bill.  You must provide the correct change to each customer, so that the net transaction is that the customer pays $5.

Note that you don't have any change in hand at first.

Return true if and only if you can provide every customer with correct change.

Input: [5,5,5,10,20]

Output: true

Explanation: From the first 3 customers, we collect three $5 bills in order.From the fourth customer, we collect a $10 bill and give back a $5.From the fifth customer, we give a $10 bill and a $5 bill.Since all customers got correct change, we output true.

Input: [5,5,10]

Output: true

Input: [10,10]

Output: false

Input: [5,5,10,10,20]

Output: false

Explanation: From the first two customers in order, we collect two $5 bills.For the next two customers in order, we collect a $10 bill and give back a $5 bill.For the last customer, we can't give change of $15 back because we only have two $10 bills.Since not every customer received correct change, the answer is false.

Note:

• 0 <= bills.length <= 10000
• bills[i] will be either 5, 10, or 20.

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示例

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public class Program {

    public static void Main(string[] args) {
        var bills = new int[] { 5, 5, 5, 10, 20 };

        var res = LemonadeChange(bills);
        Console.WriteLine(res);

        bills = new int[] { 5, 5, 10, 10, 20 };

        res = LemonadeChange2(bills);
        Console.WriteLine(res);

        bills = new int[] { 5, 10 };

        res = LemonadeChange3(bills);
        Console.WriteLine(res);

        Console.ReadKey();
    }

    public static bool LemonadeChange(int[] bills) {
        //统计5美元和10美元的数量
        var five = 0;
        var ten = 0;
        for(var i = 0; i < bills.Length; i++) {
            if(bills[i] == 5) {
                //5美元，则5美元+1
                five++;
            } else if(bills[i] == 10) {
                //10美元，则10美元+1，找零5美元，5美元-1
                ten++;
                five--;
            } else if(bills[i] == 20) {
                //20美元时，尽量先找零10美元和5美元
                //然后考虑找零3个5美元
                if(ten > 0) {
                    ten--;
                    five--;
                } else {
                    five -= 3;
                }
            }
            //5美元或10美元小于0时，说明至少有1次找零是失败的
            //直接返回 false
            if(five < 0 || ten < 0) return false;
        }
        //最后返回 true
        return true;
    }

    public static bool LemonadeChange2(int[] bills) {
        //基本思路同 LemonadeChange，提供了一个不同的实现
        var list = new List<int>();
        for(var i = 0; i < bills.Length; i++) {
            if(bills[i] == 5) {
                list.Add(5);
            } else if(bills[i] == 10) {
                list.Add(10);
                if(!list.Remove(5)) return false;
            } else if(bills[i] == 20) {
                if(list.Remove(10)) {
                    if(!list.Remove(5)) return false;
                } else {
                    for(var j = 0; j < 3; j++) {
                        if(!list.Remove(5)) return false;
                    }
                }
            }
        }
        return true;
    }

    public static bool LemonadeChange3(int[] bills) {
        //不建议的解法，仅提供思路
        //基本思路同 LemonadeChange，提供了一个不同的实现
        try {
            var five = new Stack<int>();
            var ten = new Stack<int>();
            for(var i = 0; i < bills.Length; i++) {
                if(bills[i] == 5) {
                    five.Push(5);//这个值是什么无所谓
                } else if(bills[i] == 10) {
                    ten.Push(10);//这个值是什么无所谓
                    five.Pop();
                } else if(bills[i] == 20) {
                    if(ten.Any()) {
                        ten.Pop();
                        five.Pop();
                    } else {
                        for(var j = 0; j < 3; j++) {
                            five.Pop();
                        }
                    }
                }
            }
            return true;
        } catch(Exception ex) {
            return false;
        }
    }

}

以上给出3种算法实现，以下是这个案例的输出结果：

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True
False
True

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分析：

显而易见，以上3种算法的时间复杂度均为：  。