公共鑰匙盒問題 (線性表 棧 佇列)

2021-10-03 17:32:21 字數 4275 閱讀 1780

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[問題描述]

有乙個學校的老師共用n個教室,按照規定,所有的鑰匙都必須放在公共鑰匙盒裡,老師不能帶鑰匙回家。每次老師上課前,都從公共鑰匙盒裡找到自己上課的教室的鑰匙去開門,上完課後,再將鑰匙放回到鑰匙盒中。

鑰匙盒一共有n個掛鉤,從左到右排成一排,用來掛n個教室的鑰匙。一串鑰匙沒有固定的懸掛位置,但鑰匙上有標識,所以老師們不會弄混鑰匙。

每次取鑰匙的時候,老師們都會找到自己所需要的鑰匙將其取走,而不會移動其他鑰匙。每次還鑰匙的時候,還鑰匙的老師會找到最左邊的空的掛鉤,將鑰匙掛在這個掛鉤上。如果有多位老師還鑰匙,則他們按鑰匙編號從小到大的順序還。如果同一時刻既有老師還鑰匙又有老師取鑰匙,則老師們會先將鑰匙全還回去再取出。

今天開始的時候鑰匙是按編號從小到大的順序放在鑰匙盒裡的。有k位老師要上課,給出每位老師所需要的鑰匙、開始上課的時間和上課的時長,假設下課時間就是還鑰匙時間,請問最終鑰匙盒裡面鑰匙的順序是怎樣的?

[基本要求]

輸入格式

輸入的第一行包含兩個整數n, k。

接下來k行,每行三個整數w, s, c,分別表示一位老師要使用的鑰匙編號、開始上課的時間和上課的時長。可能有多位老師使用同一把鑰匙,但是老師使用鑰匙的時間不會重疊。

保證輸入資料滿足輸入格式,你不用檢查資料合法性。

輸出格式

輸出一行,包含n個整數,相鄰整數間用乙個空格分隔,依次表示每個掛鉤上掛的鑰匙編號。

樣例輸入

5 24 3 3

2 2 7

樣例輸出

1 4 3 2 5

樣例說明

第一位老師從時刻3開始使用4號教室的鑰匙,使用3單位時間,所以在時刻6還鑰匙。第二位老師從時刻2開始使用鑰匙,使用7單位時間,所以在時刻9還鑰匙。

每個關鍵時刻後的鑰匙狀態如下(x表示空):

時刻2後為1x345;

時刻3後為1x3x5;

時刻6後為143x5;

時刻9後為14325。

要求:

(1)要求從文字檔案中輸入;

(2)根據時間程序,將取走鑰匙和歸還鑰匙分別視為事件,放入佇列中,然後通過每個事件的先後發生對鑰匙盒的狀態進行變更;

演算法設計思想

1.利用佇列儲存鑰匙編號,線性表儲存老師的資訊:老師要取的鑰匙編號,還有取鑰匙和還鑰匙的時間。

2.find_time ( linkqueue &q, linklist &l )

函式裡設定迴圈,從最早取鑰匙時間開始迴圈直到最遲歸還鑰匙時間,迴圈的變數為i,將i視為時刻,迴圈傳入gt_keys ( linkqueue &q , linklist &l , int i )中。

gt_keys()函式執行還鑰匙或取鑰匙操作。

其具體演算法思想為:

(1) 開始遍歷儲存老師資訊的線性表

(2) 若有老師的還鑰匙時間為i,且已拿到鑰匙(if_key=1),則執行還鑰匙操作:遍歷佇列,尋找第乙個為0的鑰匙編號值,並為它賦為這個老師要還的鑰匙編號;

(3) 若有老師的取鑰匙時間為i,且未拿到鑰匙(if_key=0),則執行取鑰匙操作:從佇列中尋找這個老師要拿的鑰匙編號,若存在,則將佇列中這個鑰匙的編號置為0,表示被取走,同時線性表中老師的if_key置為1;

#include

#include

#include

#include

using

namespace std;

int key_num=

0, t_num=0;

//儲存鑰匙數量和老師人數

int start=

0, finish=0;

//最初的取鑰匙時刻,最遲的還鑰匙時刻

//佇列儲存鑰匙資訊

typedef

struct qnode

qnode ,

*queueptr;

//儲存老師所用的鑰匙和開始時間及結束時間

typedef

struct lnode

lnode,

*linklist;

typedef

struct

linkqueue;

//輸出事件佇列狀態

void show_list ( linklist l )

p = p-

>next;

i++;}

}//利用圖形顯示鑰匙盒實時狀態

void image_key ( linkqueue

&q )

p = q.front-

>next;

cout<<

"*****************************"

"** "

;while

( p!=q.rear-

>next )

cout<"*****************************"

<}//從檔案裡讀取線性表資訊

void createlist ( linklist

&l )

read_in >> key_num;

read_in >> t_num;

while

(!read_in.

eof())

p->next =

null

; p = l-

>next;

q = p-

>next;

read_in.

close()

;while

( p )

p = p-

>next;

} start = q-

>start;

//最早取鑰匙的時間

p = l-

>next;

q = p-

>next;

while

( p )

p = p-

>next;

} finish = q-

>finish;

//最遲還鑰匙的時間

}//初始化鑰匙資訊,從1開始賦值

void initqueue ( linkqueue

&q,int n )

}//銷毀佇列

void destroy_q ( linkqueue

&q )

//cout<< "銷毀成功" <<

endl;

}//探空佇列

int empty_q ( linkqueue &q

)//返回佇列長度;

int length_q ( linkqueue &q

)return

( length );}

//根據時刻i執行取鑰匙或還鑰匙操作

void gt_keys ( linkqueue &q

, linklist &l ,

int i )

q = q.front-

>next;

p = l-

>next;

while

( p )

q = q-

>next;}}

//取鑰匙:若時刻i是某老師的取鑰匙時刻,且未拿到鑰匙

else

if( p-

>start==i &&

p->if_key==0)

q = q-

>next;}}

p = p-

>next;}}

//開始走時間,觀察每個時刻所發生的變化

void find_time ( linkqueue

&q, linklist &l )

for( i=

1; i<=finish; i++)}

//輸出最後鑰匙盒的狀態

void look_all ( linkqueue

&q )

p = q.front-

>next;

cout

(p);

cout<}int

main()

測試資料1:

5 71 1 14

3 3 12

1 15 12

2 7 20

3 18 12

4 21 19

5 30 9

顯示鑰匙盒的即時狀態,以及事件佇列的狀態:

最終輸出:12354

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