如何修正电梯相遇问题的C语言代码？在线提交结果错误

问题描述 #

楼内有3台速度为1层/秒的电梯：

• 1台停在k层，处于维保状态（位置始终不变）
• 第1台在x层，持续向上运行，t秒后位置为x + t
• 第2台在y层，持续向下运行，t秒后位置为y - t

需要判断是否存在非负整数时间t，使得三台电梯处于同一楼层。若存在，输出t；否则输出-1。

输入范围：0 ≤ x,y,k ≤ 100
测试用例：

• 输入：3 5 4 → 输出：1（t=1时，两台移动电梯均到达4层）
• 输入：1 2 5 → 输出：-1（无满足条件的t）
• 报错用例：输入2 6 4 → 正确输出2，但原代码输出-1

原代码问题分析 #

#include <stdio.h>

int main()
{
    int x, y ,k;
    scanf("%d %d %d", &x, &y, &k);
    
    while(x >= k && y <= k)
    {
        if(x-k == k-y || k-x == y-k)
        {
            if(x < k)
            {
                printf("%d\n", k-x);
            }
            else if(k <= x)
            {
                printf("%d\n", x-k);
            }
        }
        else if(x == y)
        {
            if(x > k)
            {
                printf("%d\n", x-k);
            }
            else if(x <= k)
            {
                printf("%d\n", k-x);
            }
        }
        else
        {
            printf("-1\n");
        }
        x++;
        y--;
    }
    
    return 0;
}

1. 循环条件完全错误：while(x >= k && y <= k) 仅允许x≥k且y≤k的场景进入循环，但符合要求的场景是x≤k（向上电梯要到k层）且y≥k（向下电梯要到k层），导致如2 6 4这类合法输入直接跳过循环，无正确输出。
2. 逻辑冗余：x-k == k-y 和 k-x == y-k 是完全等价的等式，重复判断无意义。
3. 模拟思路低效且易出错：逐秒模拟电梯位置的方式不仅效率低，还容易遗漏边界条件，不如直接通过数学推导判断条件。

修正后的代码 #

#include <stdio.h>

int main() {
    int x, y, k;
    scanf("%d %d %d", &x, &y, &k);
    
    // 计算两台移动电梯到达k层所需的时间
    int t_up_to_k = k - x;
    int t_down_to_k = y - k;
    
    // 时间必须非负，且两台电梯需同时到达k层
    if (t_up_to_k >= 0 && t_down_to_k >= 0 && t_up_to_k == t_down_to_k) {
        printf("%d\n", t_up_to_k);
    } else {
        printf("-1\n");
    }
    
    return 0;
}

修正逻辑说明 #

三台电梯要处于同一楼层，核心条件是两台移动电梯同时到达k层：

1. 向上电梯到达k层的时间t_up_to_k = k - x，必须≥0（电梯在x层向上走，只有x≤k时才能到达k层）
2. 向下电梯到达k层的时间t_down_to_k = y - k，必须≥0（电梯在y层向下走，只有y≥k时才能到达k层）
3. 两个时间必须相等，才能保证同一时刻三台电梯都在k层

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Darwin Leonard