LeetCode粉笔替换学生问题：我的Java解法测试用例失败求助

问题描述 #

班级中有n名学生，编号从0到n-1。老师从学生0开始依次给学生布置题目，到学生n-1后重新从0开始循环。给定0索引的整数数组chalk和整数k，初始有k支粉笔。当给学生i布置题目时，其会使用chalk[i]支粉笔；若当前剩余粉笔数严格小于chalk[i]，则该学生需要更换粉笔。返回需要更换粉笔的学生索引。

问题分析 #

你写的解法逻辑看似可行，但存在两个关键问题导致测试用例无法通过：

1. 整数溢出：
   代码中用int类型存储chalk_sum，但题目中chalk数组的元素最大值可达1e9，数组长度最多1e5，总和会远超int的最大值（约2e9），导致chalk_sum溢出变为负数，后续的条件判断、递归取模都会完全出错。

2. 条件判断逻辑错误：
   你用remaining_chalk - chalk_sum <= 0来判断是否返回当前学生，但这个逻辑不符合题目要求——当剩余粉笔刚好等于前i+1个学生的粉笔总和时，学生i是刚好能用完粉笔的，应该进入下一轮循环，而不是直接返回i。

修正后的代码 #

class Solution {
    public int chalkReplacer(int[] chalk, int k) {
        long totalChalk = 0;
        // 先计算一轮循环的总粉笔消耗量
        for (int num : chalk) {
            totalChalk += num;
        }
        // 取模减少循环次数，避免重复遍历多轮
        long remaining = k % totalChalk;
        // 遍历找到第一个粉笔不够用的学生
        for (int i = 0; i < chalk.length; i++) {
            if (remaining < chalk[i]) {
                return i;
            }
            remaining -= chalk[i];
        }
        // 理论上不会走到此处
        return -1;
    }
}

修正说明 #

• 改用long类型存储总消耗量和剩余粉笔数，彻底避免整数溢出问题。
• 先计算一轮总消耗，对k取模后再遍历，大幅减少不必要的循环次数。
• 逐个检查剩余粉笔是否满足当前学生的用量，完全贴合题目描述的逻辑，判断更准确。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Aprikose