公共钥匙盒 Java算法

继续CCF模拟题,这次是老师上课使用钥匙的题目,题目如下:

题目分析:

 1. 题目要求输出的结果是最后一个老师归还钥匙后,钥匙的排序输出.2. 由上可知,我们的重点就在于对于钥匙排序的算法3. 在思考算法之前我们先将题目的内容理一理,用实际的生活情况来描述以下题目,可以将题目理解为: 老师在固定的时间上课,并取走对应的钥匙,上课结束后,老师们按照一定的规则归还钥匙,最后我们统计一下钥匙的排序即可,就是这么简单.

步骤分析:
通过以上对于题目的分析我们可以将我们的程序分成三个步骤;

 1.初始化钥匙的序列(从小到大排列), 初始化教师对象并且存入一个容器中, 还需要初始化一个计时器用于教师们存取钥匙.2.归还钥匙: 根据设置的计时器,判断当前是否有要归还钥匙的老师,如果有,那么将老师持有的钥匙序号存入一个容器中,如果有多个老师,则将容器内的钥匙号码排序,然后依次存入放置钥匙的容器内.3.取钥匙: 根据设置的计时器,判断是否有要借用钥匙的老师,如果有,则直接从钥匙序列中取走钥匙(即将对应钥匙号码置0)4.由于不存在同一时刻要使用同一把钥匙的情况(也不太符合实际情况),所以不用担心这点,另外你问我为什么要先归还钥匙再借用钥匙? 看了代码后自己思考下吧^_^.

也许看了上面的步骤分析你还是迷迷糊糊的,没关系,看了代码实现应该能明白:

1.首先我们定义两个整数用于接收*钥匙数量N*和*教师数量K*, 同时声明一个整型的*时间计数器time*,初始设置为*1单位时间*,还需声明一个数组用于初始化钥匙序列.
2.本题中,模拟实际情况,将教师实例化为对象, 将借钥匙和还钥匙写成方法, 所以需要一个容器存储这些教师对象,这里选用集合存储, 同时还需声明一个集合用于记录当前被借用的钥匙序号, 所以需要声明两个集合,而且要写一个Teacher类, 里面有w,s,c三个属性,用来记录要用的钥匙号,上课开始时间,上课持续时间,另外,我还添加了一个e属性,e=s+c,用来表示这个教师归还钥匙的时间,方便后面的计算.
3.编写归还钥匙的方法,这个方法需要接收几个参数
原理如下:首先清空上一次要归还的钥匙集合,为这一次存储要归还的钥匙做准备,然后判断这一时刻是否有老师要归还钥匙,如果没有,直接结束方法,如果有,那么先将要归还的钥匙序号存入这个集合,然后将这个集合排序,最后排查钥匙数组里面的空位,依次归还钥匙.
4.编写借用钥匙的方法,这个方法同样需要接收几个参数
原理如下:判断当前时间需要借用钥匙的老师,然后在钥匙数组中将对应的钥匙号码处置0即可.
5.最后,程序结束的条件是当前的时间大于最后一个老师归还钥匙的时间即可(这里写了一个方法用于比较时间).
6.由于本题的老师对象中有多个时间的判断点,而且各不干扰,所以算法实现起来比较方便.

给一个流程图思路(非标准流程图,仅体现思路)

最后代码如下(Java):

import java.util.ArrayList;
import java.util.Scanner;/** 1.利用集合存入教师数据,初始化钥匙序列N, K:教师人数 时间记录器:time, 集合存储要归还的钥匙* 2.还钥匙:根据当前时间判断归还钥匙的老师,将钥匙序号存入集合,排序,再依次放回数组中* 3.取钥匙:根据当前时间,判断能使用钥匙的老师,执行取钥匙方法* 教师: w:钥匙号    s:开始上课    c:上课时间    e:s+c 结束时间*/
public class Main {public static void main(String[] args) {Scanner sc = new Scanner(System.in);//存老师ArrayList<Teacher> arrt1 = new ArrayList<Teacher>();//存要归还的钥匙ArrayList<Integer> key = new ArrayList<Integer>();int time = 1;int N = sc.nextInt();int K = sc.nextInt();int[] arr = new int[N];for (int i = 0; i < arr.length; i++) {arr[i] = i + 1;}for (int i = 1; i <= K; i++) {Teacher t = new Teacher(sc.nextInt(), sc.nextInt(), sc.nextInt());arrt1.add(t);}//结束条件是当前时间大于最后一个老师上完课的时间while(time <= maxTime(arrt1)){returnKey(time, arrt1, arr, key);borrowKey(time, arrt1, arr);time++;}for (int i = 0; i < arr.length; i++) {System.out.print(arr[i]+" ");}}public static void returnKey(int time, ArrayList<Teacher> arrt1, int[] arr, ArrayList<Integer> key) {//清空放置要归还钥匙的集合key.clear();//判断这个时间是否有需要归还钥匙的老师for (int i = 0; i < arrt1.size(); i++) {if (arrt1.get(i).e == time) {key.add(arrt1.get(i).w);}}if (key.isEmpty()) {//没有钥匙则不归还return;} else {//将要归还的钥匙从大到小排序for (int i = 0; i < key.size() - 1; i++) {for (int j = 0; j < key.size() - 1 - i; j++) {if (key.get(j) > key.get(j + 1)) {int temp = key.get(j);key.set(j, key.get(j + 1));key.set(j + 1, temp);}}}//归还钥匙for (int i = 0, j = 0; i < arr.length; i++) {if(arr[i] == 0){arr[i] = key.get(j);if(key.size()-1 == j){break;}else{j++;}}}}}public static void borrowKey(int time, ArrayList<Teacher> arrt1, int[] arr){for (int i = 0; i < arrt1.size(); i++) {//判断在当前时间能够使用钥匙的老师if(time == arrt1.get(i).s){//取走钥匙for (int j = 0; j < arr.length; j++) {if(arrt1.get(i).w == arr[j]){arr[j] = 0;break;}}}}}public static int maxTime(ArrayList<Teacher> arrt1){int temp = 0;for (int i = 0; i < arrt1.size(); i++) {if(arrt1.get(i).e > temp){temp = arrt1.get(i).e;}}return temp;}
}class Teacher {int w;int s;int c;int e;public Teacher(int w, int s, int c) {this.w = w;this.s = s;this.c = c;this.e = this.s + this.c;}
}

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