第3章 程序设计简单问题

2012-3-15
ACM竞赛的题型 竞赛的题型
1、枚举法 、 4、数值计算方法 、 7、广度搜索 、 10、图的算法 、 13、数论算法 、 16、近似搜索 、 2、递归算法 、 5、动态规划 、 8、A*算法 、 算法 11、网络流 、 14、逻辑问题 、 17、模拟 、 3、贪心策略 、 6、回溯法 、 9、计算几何学 、 12、博弈论 、 15、近似算法 、 18、其他 、
上海大学计算机工程与科学学院
第3章 程序设计简单问题 章
沈云付 yfshen@
2012-3-15
本章主要内容
3.1 3.2 ACM/ICPC程序设计竞赛的题型 ACM/ICPC程序设计竞赛的题型 简单例子
3.2.1 空格字符与非空格字符统计 3.2.2 荷兰国旗问题 3.2.3 城市间的球面距离 3.2.4 合并电话簿 3.2.5 图书排序问题
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3.2.2 荷兰国旗问题
问题描述 荷兰国旗有三横条块构成，自上到下的三条块颜色依次为 荷兰国旗有三横条块构成， 现有若干由红、 蓝三种颜色的条块序列， 红、白、蓝。现有若干由红、白、蓝三种颜色的条块序列， 要将它们重新排列使所有相同颜色的条块在一起。 要将它们重新排列使所有相同颜色的条块在一起。本问题 要求将所有红色的条块放最左边、所有白色的条块放中间、 要求将所有红色的条块放最左边、所有白色的条块放中间、 所有蓝色的条块放最右边。 所有蓝色的条块放最右边。 输入 行是一个正整数n（ ），表示有 组测试数据。 第1行是一个正整数 （n<20），表示有 组测试数据。接 行是一个正整数 ），表示有n组测试数据 下来有n行 每行有若干个由R， ， 三种字符构成的字 下来有 行，每行有若干个由 ，W，B三种字符构成的字 符串序列，其中R， 和 分别表示红 分别表示红、 符串序列，其中 ，W和B分别表示红、白、蓝三种颜色 的条块。 的条块。 输出 对输入中每行上由R， ， 三种字符构成的字符串序列 三种字符构成的字符串序列， 对输入中每行上由 ，W，B三种字符构成的字符串序列， 将它们重新排列使所有相同颜色的条块在一起， 将它们重新排列使所有相同颜色的条块在一起，满足前述 要求。 要求。
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3.2.3 城市间的球面距离
问题描述 假定地球上的位置是用经度和纬度给定的。 假定地球上的位置是用经度和纬度给定的。经度和纬度都 是一种角度。某一点的经度， 是一种角度。某一点的经度，就是该点所在的经线平面与 本初子午线平面间的夹角。 本初子午线平面间的夹角。纬度是该地对于赤道的方向和 角度，赤道是0°纬线。 角度，赤道是 °纬线。 地球的赤道半径6378137米，忽略地球非球形对称，其平 地球的赤道半径 米 忽略地球非球形对称， 均半径R=6371公里。为方便起见，将地球看作是半径为 公里。 均半径 公里 为方便起见， 6371公里的球体。 公里的球体。 公里的球体 现在，告诉你甲地和乙地的位置， 现在，告诉你甲地和乙地的位置，要求你求这两地之间的 最短球面距离。 最短球面距离。
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程序实现
int main(){ int b,r,n, len, p,j; char Flag[100]; //Flag用于存放旗子颜色 用于存放旗子颜色 cin>>n; cin.get(); //吸收第一行尾部标志 吸收第一行尾部标志 for(j=0;j<n;j++){ cin.getline(Flag,100,‘\n’); //输入一行，并取字符串长度 输入一行， 输入一行 len=strlen(Flag); r=0; p=0; b=len-1; while(p<=b){ if(Flag[p]=='R') Flag[p]=Flag[r], Flag[r]='R‘, r=r+1, p=p+1; else{ if(Flag[p]=='B'){ Flag[p]=Flag[b]; Flag[b]='B';b=b-1; } else p=p+1; } } printarray(len,Flag); //输出数组 输出数组 } return 0; }
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3.2 简单例子
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3.2.1 空格字符与非空格字符统计
问题描述 统计一个文件中每一行某些字符的个数。 统计一个文件中每一行某些字符的个数。 输入 输入有若干行，每行中若干个字符， 输入有若干行，每行中若干个字符，字符中可能含有空 输入直到文件结束。注意最后一行不再换行。 格，输入直到文件结束。注意最后一行不再换行。 输出 统计输入每行非空格字符与空格字符的个数， 统计输入每行非空格字符与空格字符的个数，并一行输 出这两个数，之间空一格。 出这两个数，之间空一格。
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依次读取一行中每个字符的方法
• • • • 函数来读取， 函数。 用get()函数来读取，这里未用 函数来读取 这里未用getline()函数。 函数 本题未告诉输入有多少行，所以采用 循环比较合适。 本题未告诉输入有多少行，所以采用while循环比较合适。 循环比较合适 用整型变量space、n分别统计空格字符数与非空格字符 、 分别统计空格字符数与非空格字符 用整型变量 数。 操作过程： 操作过程：
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分析-第二种方法 分析 第二种方法
• 本方法的目的是体会算法与提高编程技能。 本方法的目的是体会算法与提高编程技能。 • 模拟移动旗子的方式，将三种颜色的条块进行重新排列。 模拟移动旗子的方式，将三种颜色的条块进行重新排列。 处理过程中没有采用经典的排序算法。 处理过程中没有采用经典的排序算法。 • 设三个指针 、 r，b 设三个指针p、 ，
– – 1.一个字符ch，若是行结束标志或到达文件尾部时， 每次读一个字符 ，若是行结束标志或到达文件尾部时，则输 出非空格字符与空格字符的个数。 出非空格字符与空格字符的个数。 否则，再判断是否为非空格字符。 否则，再判断是否为非空格字符。 若是空格字符， 若是空格字符，则space增1； 增 ； 若是非空格字符， 若是非空格字符，则n增1。 增 。
– p：从最左开始扫描条块序列。 ：从最左开始扫描条块序列。 – r，b：分别指向已放红色条块的最右边与蓝色条块的最左边。 ， ：分别指向已放红色条块的最右边与蓝色条块的最左边。
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操作过程
1. 起始时，指针r，b分别指向整个条块序列的左端和右端。 起始时，指针 ， 分别指向整个条块序列的左端和右端 分别指向整个条块序列的左端和右端。 2. 考察指针 指向的元素： 考察指针p指向的元素： 指向的元素 如果该元素是红色的， ① 如果该元素是红色的，那么该元素与红色条块的最右 边的指针r指向的元素交换位置 指向的元素交换位置， 边的指针 指向的元素交换位置，目的是使红色的条块 增加一块，并连成片，指针p， 均右移一个位置 均右移一个位置； 增加一块，并连成片，指针 ，r均右移一个位置； 如果该元素是蓝色的， ② 如果该元素是蓝色的，那么该元素与蓝色条块的最左 边的指针b指向的元素交换位置 指向的元素交换位置， 边的指针 指向的元素交换位置，目的是使蓝色的条 块增加一块，并连成片，指针b左移一个位置 左移一个位置； 块增加一块，并连成片，指针 左移一个位置； 如果该元素是白色的，那么仅需右移指针p一个位置 一个位置。 ③ 如果该元素是白色的，那么仅需右移指针 一个位置。 3. 这个操作直到指针 与指针b重合结束。 这个操作直到指针p与指针 重合结束 与指针 重合结束。
2.
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#include <iostream> 统计字符个数程序 using namespace std; int main(){ char ch; int n=0,space=0; while(!cin.eof()){//若不是文件结束标志 若不是文件结束标志 if((ch=cin.get())!=' ') { //若不是行结束标志，也不是文件结束标志 若不是行结束标志， 若不是行结束标志 if ((ch!='\n')&&(ch!=-1)) n++;//统计非空格字符数 统计非空格字符数 else { cout<<n<<' '<<space<<endl; n=0;space=0; } } else space++; //若是空格字符，则统计 若是空格字符， 若是空格字符 } return 0; }
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输入与输出样例
输入样例 3 BBRRWBWRRR RRRWWRWRB RBRW 输出样例 RRRRRWWBBB RRRRRWWWB RRWB
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分析-第一种方法 分析本题要求将三种颜色的条块按颜色放在一起， 本题要求将三种颜色的条块按颜色放在一起，即将红色 条块放左边，蓝色条块放右边，剩下放中间。 条块放左边，蓝色条块放右边，剩下放中间。 • 本方法就是统计这三种条块的块数。这是很简单的事情。 本方法就是统计这三种条块的块数。这是很简单的事情。 通过getline()读取一行字符。 读取一行字符。 ① 通过 读取一行字符 对读入的字符串进行处理：设三个变量r，w，b， ② 对读入的字符串进行处理：设三个变量r，w，b，分别 表示红色、黄色、蓝色条块数。 表示红色、黄色、蓝色条块数。依次判断读入字符是否 为R，W，B，并统计相应变量的值。 ， ， ，并统计相应变量的值。 •
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输入样例与输出样例
输入样例 123fe*&54 0934j df *A S 输出样例 14 1 53
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分析
• 字符串中有可能含有空格等字符，因此对字符数组str， 字符串中有可能含有空格等字符，因此对字符数组 ， 试图读取整行字符串数据是错误的。 用cin>>str试图读取整行字符串数据是错误的。 试图读取整行字符串数据是错误的 • 读取一行字符可采取以下两种典型方法 （1）依次读取一行中的每个字符，考察是否是空格字符， ）依次读取一行中的每个字符，考察是否是空格字符， 直到遇到行尾标志。 直到遇到行尾标志。 函数来读入一行数据， （2）采用 ）采用getline()函数来读入一行数据，这是常用的、很方 函数来读入一行数据 这是常用的、 便的方法。 便的方法。