CCF/CSP 201709-2 公共钥匙盒的求解 C++版

这里给出两种实现方式：

（1）使用map<time, multiset<key_id> >这种结构，存储用户输入的借还钥匙的序列（multiset允许相同元素存在，且自排序）。这里的思路是，将借还时间进行统一排序（原因A：time小的先处理；原因B：同一个key出现的次数是偶数，且先出现的一定是借，后出现的是还，且不允许嵌套，或者说一个借后面一定跟着对应的还。所以我可以这么排序），思路是：map内按照time为键进行排序，对于同一时刻，借还钥匙的id按照自小到大的顺序排列。

具体执行起来，由于map是排序的，所以只要顺序的获取map中的元素，然后对value进行操作即可。

value里面也是排过序的，但是由于还钥匙要在借之前，而value里面的序列是把借还的id进行了一个总排序，我们无法分成两段，第一段是按序的还钥匙的id，第二段是借钥匙的id（借钥匙不需要排序）。所以，我们只好进行两次遍历，第一次只处理要还的钥匙，然后将这个id从value中删掉，同时更新这个钥匙的status；第二次只处理借钥匙，然后更新钥匙的status（删除不删除都无所谓）。

这里表示钥匙状态的是一个数组keyStatus，下表对应钥匙id-1，状态只有两个值，0和1,1表示待还，0表示已还或者没有被借出。借还钥匙，都要更新该钥匙对应的状态。

#include<iostream>
#include<stdio.h>
#include <set>
#include <map>
#include <stdlib.h>
using namespace std;
typedef pair<int, multiset<int> > PAIR;  int main()
{int Num_yaoshi,k_teachernum;cin>>Num_yaoshi>>k_teachernum;// Num_yaoshi=5;k_teachernum=7;int *yaoshi_pailie =new int[Num_yaoshi], *keyStatus=new int[Num_yaoshi];//初始化钥匙盒，以及每个钥匙的状态for(int i=0;i<=Num_yaoshi-1;i++){yaoshi_pailie[i]=i+1;keyStatus[i]=0;//1 means the key has been borrowed}bool flag=false;int *yaoshibianhao=new int[k_teachernum],*starttime=new int[k_teachernum],*timelong=new int[k_teachernum],*endtime=new int[k_teachernum];map<int, multiset<int> > sortedList;map<int, multiset<int> >::iterator it;multiset<int> tmpset;multiset<int>::iterator setit;//获取输入，并进行转换，然后行程键值对，放到map中for(int i=0;i<=k_teachernum-1;i++){cin>>yaoshibianhao[i]>>starttime[i]>>timelong[i];endtime[i]=starttime[i]+timelong[i];//add the yaoshibianhao[i] into map according to the starttime，按照借的时间把keyid放进去it=sortedList.find(starttime[i]);if(it==sortedList.end()){//not in the map//add the PAIR<starttime[i],multiset<yaoshibianhao[i]>> into maptmpset.clear();}else{// the time has appeared in the map, so add the yaoshibianhao[i] into the tmpsettmpset=it->second;sortedList.erase(it);}tmpset.insert(yaoshibianhao[i]);sortedList.insert(make_pair(starttime[i],tmpset));tmpset.clear();//add the yaoshibianhao[i] into map according to the endtime，按照还的时间将keyid放到map中it=sortedList.find(endtime[i]);if(it==sortedList.end()){//not in the map//add the PAIR<starttime[i],multiset<yaoshibianhao[i]>> into maptmpset.clear();}else{// the time has appeared in the map, so add the yaoshibianhao[i] into the tmpsettmpset=it->second;sortedList.erase(it);}tmpset.insert(yaoshibianhao[i]);sortedList.insert(make_pair(endtime[i],tmpset));tmpset.clear();}//test the input，测试用户的输入能否正常存储到map中
/*it = sortedList.begin();while(it != sortedList.end()){cout<<it->first<<": "<<it->second.size()<<endl;it ++;         }*///对map进行遍历，处理借还钥匙for(it = sortedList.begin();it != sortedList.end();){   tmpset.clear();tmpset=it->second;//cout<<"处理时间："<<it->first<<", 共有："<<tmpset.size()<<endl;int j=0;//  先处理还钥匙for(setit =tmpset.begin(); setit!=tmpset.end();){ //find the keys to be returned and return themflag=false;//printf("%d",*setit);if(keyStatus[(*setit)-1]==1) {//如果该key的状态为1，表示待还，cout<<"归还key_ "<<*setit;keyStatus[(*setit)-1]=0;//更新钥匙状态for(int i=0;i<Num_yaoshi;i++){//这个可以使用一个set来代替，就不用循环了 ，按照顺序，找到钥匙盒中的第一个空位置if(yaoshi_pailie[i]==0) {//cout<<", 放到位置"<<i+1<<endl;yaoshi_pailie[i]=(*setit);//把钥匙放到空位置tmpset.erase(setit++);//从value中删掉这个keyflag=true;break;//后面不再需要找空位置了}}if(flag==false) setit++;continue;}setit++;}//borrow key，借钥匙if(tmpset.size()>0){//防止这一时刻只有还钥匙的操作，则还过钥匙后tmpset为空，所以要判断sizefor( setit = tmpset.begin();setit!=tmpset.end();){cout<<"id= "<<(*setit)<<" ";keyStatus[(*setit)-1]=1;//更新钥匙状态for(int i=0;i<Num_yaoshi;i++){//这个可以使用一个set来代替，就不用循环了 ，找到钥匙盒中这个钥匙的位置if(yaoshi_pailie[i]==(*setit)) {yaoshi_pailie[i]=0;//钥匙盒中对应的位置置空//tmpset.erase(setit++);flag=true;break;}}setit++;//这个很重要}tmpset.clear();}it ++;         }
//输出结果for(int i=0;i<=Num_yaoshi-1;i++)cout<<yaoshi_pailie[i]<<" ";
//删除数组yaoshi_pailie=NULL;delete [] yaoshi_pailie;delete [] keyStatus;delete [] yaoshibianhao;delete [] starttime;delete [] timelong;delete [] endtime;return 0;
}

（2）使用一大堆的set来处理钥匙盒的问题，由于set是自排序的，所以这里弄了几个set来表示已经借的钥匙的集合，本时刻要还的钥匙的集合，空位置的集合。然后按照时刻从1到max_time进行遍历，对于每一个时刻，先找本时刻要还的钥匙的集合，然后还钥匙，然后再借钥匙。

#include <iostream>
#include <string>
#include <stdio.h>
#include <set>
using namespace std;int main(){int N,K,MAX_TIME=0;cin>>N>>K;int *borrowTime=new int[K],*backTime=new int[K],*keyID=new int[K], *keys=new int[N];set<int> emptyPos;//used to record the postion that is empty, items in set are sorted by defaultset<int> borrowedKeys;//used to record the keys not returnedset<int> returningKeys;//used to record the keys to returned at current timeset<int> borrowingKeys;for(int i=0;i<N;i++){keys[i]=i+1;//initializing the kyes postion at the beginning}//get the status of the keys of the dayfor(int i=0;i<K;i++){scanf("%d %d %d\n",&keyID[i],&borrowTime[i],&backTime[i]);//>>endl;backTime[i]=backTime[i]+borrowTime[i];if(backTime[i]>MAX_TIME) MAX_TIME=backTime[i];}for(int i=1;i<=MAX_TIME;i++){int backAmount=0,borrowAcount=0;for(int j=0;j<K;j++){if(backTime[j]==i){//the key will be back at this periodreturningKeys.insert(keyID[j]);//put all the keys will be back at this period into the setborrowedKeys.erase(keyID[j]);backAmount++;}if(borrowTime[j]==i){//get the keys being borrowed at this periodborrowingKeys.insert(keyID[j]);borrowedKeys.insert(keyID[j]);borrowAcount++;}}//put the sorted keys into the position specified by the sorted emptyPos if(backAmount>0){for(int k=0;k<backAmount;k++){int key=*returningKeys.begin();int pos =*emptyPos.begin();keys[pos]=key;returningKeys.erase(key);emptyPos.erase(pos);}}//remove the borrowing keys at this periodif(borrowAcount>0){for(int k=0;k<borrowAcount;k++){// can be replaced with map for(int k1=0;k1<N;k1++){int keyid=*borrowingKeys.begin();if(keys[k1]==keyid){emptyPos.insert(k1);borrowingKeys.erase(keyid);keys[k1]=0;break;}}}}borrowingKeys.clear();returningKeys.clear();}for(int s1=0;s1<N;s1++){printf("%d ",keys[s1]);}delete [] borrowTime;delete [] backTime;delete [] keys;delete [] keyID;return 0;
}?

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