先把题目意思搞明白

解释题目中示例 2 的意思

示例2

输入: commands = [4,-1,4,-2,4], obstacles = [[2,4]]
输出: 65
解释: 机器人在左转走到 (1, 8) 之前将被困在 (1, 4) 处

输入：commands 和 obstacles，其中 obstacles = [[2,4]] 的意思是坐标点(2,4)代表障碍物的坐标
输出：机器人所经过的每个坐标点(x,y)到原点的欧式距离的平方的最大值
欧式距离: $\sqrt {x^2+y^2}$
欧式距离的平方: ${x^2+y^2}$

如上图所示：
机器人初始位置为坐标点(0,0)，初始方向为向北

1. 读取第一个指令为4，沿着当前方向“北”，向前走4个单位，停在坐标点(0,4)
2. 读取第二个指令-1，该指令表示“向右转90度”，那么机器人就由原来的“北”右转90度之后方向变为“东”
3. 读取第三个指令4，沿着当前方向“东”，向前走4个单位，但是发现坐标点(2,4)是一个障碍物，不能跨越障碍物，
   只能停留在障碍物前面一个单位，即坐标点(1,4)
4. 读取第四个指令-2，该指令表示“向左转90度”，那么机器人就由原来的“东”左转90度之后方向变为“北”
5. 读取第五个指令4，沿着当前方向“北”，向前走4个单位，停在坐标点(1,8)

65怎么得来的？ 机器人所经过的这些点中，坐标点(1,8)计算出的欧式距离的平方最大，为 $1^2+8^2=65$

解题思路

参考官方题解

总体思想：模拟机器人行走过程，计算每一步坐标点到原点的欧式距离的平方，与保存的最大值比较，实时更新最大值
具体的：

1.分解机器人行走

走k步，就是朝着一个方向走k个1步
怎么朝着某个方向走出一步

• 方向向北，机器人坐标点向上走一步
• 方向向东，机器人坐标点向右走一步
• 方向向南，机器人坐标点向下走一步
• 方向向西，机器人坐标点向上左一步

int direx[] = {0,1,0,-1};
int direy[] = {1,0,-1,0};
direx[],direy[] 要竖着对齐看
    - 向北，坐标轴上x不动，y+1, 即(0,1)
    - 向东，坐标轴上x+1，y不动, 即(1,0)
    - 向南，坐标轴上x不动，y-1, 即(0,-1)
    - 向西，坐标轴上x-1，y不动, 即(-1,0)

走( direx[i], direy[i] )，加上当前坐标后为 (curx,cury) + ( direx[i], direy[i] )

2.机器人如何调整方向

direx[]direy[] 的下标 i 代表了当前机器人的方向

• i=0,向北
• i=1,向东
• i=2,向南
• i=3,向西

当读取到调整方向的指令时，如

• "-1"：“向右转90度”，只要当前方向curdire + 1就可以得到右转方向
• "-2"：“向左转90度”，只要当前方向curdire + 3 就可以得到左转方向 (curdire + 3) % 4，
  因为不管curdire当前是哪个方向，左转都在其左边，在direx数组的定义中顺势针数3个就是其左边，所以就是加3

3.怎么判断是否遇到了障碍物

障碍物有多个，所以需要有一个障碍物坐标点集合
机器人每试图走一个位置，就用此位置与障碍物集合列表里的坐标进行比较，看是否刚好是障碍物坐标点

• 不是，则“真正走到这个点”，更新机器人坐标点(curx,cury)
• 是障碍物，那么不走下一步，停留在当前，执行下一条命令

代码实现

参考官方题解，可以提交通过，注意注释

#include<utility>//pair的头文件
#include<set>//set的头文件
class Solution {
public:
    int robotSim(vector<int>& commands, vector<vector<int>>& obstacles) {
        int direx[] = {0,1,0,-1};
        int direy[] = {1,0,-1,0};
        int curx=0,cury=0;
        int curdire = 0;
        int comLen = commands.size();
        int ans = 0;
        set<pair<int, int>> obstacleSet;
        for(int i=0;i<obstacles.size();i++)
            obstacleSet.insert(make_pair(obstacles[i][0], obstacles[i][1]));

        for(int i=0;i<comLen;i++){
            if(commands[i] == -1){  // -1：向右转 90 度
                curdire = (curdire + 1) % 4;
            }else if(commands[i] == -2){  // -2：向左转 90 度
                 curdire = (curdire + 3) % 4;
            }else{  //  1 <= x <= 9：向前移动 x 个单位长度
                for(int j=0;j<commands[i];j++){
                    //试图走出一步，并判断是否遇到了障碍物，
                    int nx = curx + direx[curdire];
                    int ny = cury + direy[curdire];
                    //当前坐标不是障碍点，计算并与存储的最大欧式距离的平方做比较
                    if (obstacleSet.find(make_pair(nx, ny)) == obstacleSet.end()) {
                        curx = nx;
                        cury = ny;
                        ans = max(ans, curx*curx + cury*cury);
                    }else{
                        //是障碍点，被挡住了，停留，只能等待下一个指令，那可以跳出当前指令了
                        break;
                    }
                }
            }
        }
        return ans;
    }
};

注：
set 和 unordered_set 底层分别是用红黑树和哈希表实现的。
unordered_set 不能用来保存 pair<int, int>，但是 set 可以。
因为 unordered_set 是基于哈希的，而 C++ 并没有给 pair 事先写好哈希方法。
set 是基于比较的树结构，所以 pair 里的数据结构只要都支持比较就能储存。