【华为OD机考】统计监控、需要打开多少监控器（JAVA题解—

【华为OD机考】统计监控、需要打开多少监控器（JAVA题解——也许是全网最优）

news2024/11/18 9:31:47

前言

本人是算法小白，甚至也没有做过Leetcode。所以，我相信【同为菜鸡的我更能理解作为菜鸡的你们的痛点】。

题干

OD，B 卷 100 分题目【OD 统一考试（B 卷）】

1. 题目描述

某长方形停车场每个车位上方都有一个监控器，只有当当前车位或者前后左右四个方向任意一个车位范围停有车时，监控器才需要打开。给定某一时刻停车场的停车分布，请统计最少需要打开多少个监控器。

2. 输入描述

第一行输入m和n，表示停车场的长和宽。满足条件1 < m, n <= 20。
接下来的m行，每行包含n个整数（0或1），表示该行停车位的情况。其中0表示空位，1表示已停车。

3. 输出描述

输出最少需要打开的监控器数量

4. 示例

示例一：
输入：

输出：

示例二：
输入：

输出：

解答

说实在，我刚看到题干的时候是有点懵的，有点读不清楚题目的意思。接着我看了【示例】的输入输出之后，更加懵逼了。就算看了答案，我还是不知所云。后面拿着题干去百度，再反复思考，才理清了其中缘由，哎，其实是我自己想复杂了（有点挫败）。
我自己反思了一下，为什么我会读不清楚题目意思：

我当时读原题的时候，脑子不自觉就浮现出了停车场模型
我看原题的时候，那个博主也给了一张停车场鸟瞰图，加深了我的”刻板印象“。看着这张图，我一下子理解不了【每个车位上方都有一个监控器】的意思了（我哭死）
第一次接触机考，所以我不懂得结合输入、输出描述去理解题干

解题思路

大家抛开对停车场的固有印象，也不要去看上面那张鸟瞰图，就用最原始的【面向过程】的想法去看题目。通过读题干，我们可以得到以下条件：

停车场是长方形的，并且长、宽的限制为1 < m, n <= 20（那不就是一个二维数组嘛）
每个车位上方都有一个监控器（所以，整个停车场总共有 m * n个监控器）
监控需要打开的条件：【当前停车位有车】或者【前后左右至少有一辆车】时

代码示例

public class StatisticalMonitors {

    /**
     * m、n的范围。 1< m,n <= 20
     */
    static final int MAX_COUNT = 20 + 1 + 1;

    /**
     * 【前、后、左、右】的坐标变化量
     * 用来索引当前节点【前、后、左、右】的目标位置
     */
    static final int AROUND[][] = {{1, 0}, {-1, 0}, {0, -1}, {0, 1}};

    public static void main(String[] args) {

        int row = 0, column = 0;
        int[][] parkingLot = new int[MAX_COUNT][MAX_COUNT];

        // 读入数据
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        row = scanner.nextInt();
        column = scanner.nextInt();
        for (int r = 1; r <= row; r++) {
            for (int c = 1; c <= column; c++) {
                parkingLot[r][c] = scanner.nextInt();
            }
        }

        // 统计数量
        int monitorCount = 0;
        for (int r = 1; r <= row; r++) {
            for (int c = 1; c <= column; c++) {

                // 当前节点有车，直接返回
                int status = parkingLot[r][c];
                if (status == 1) {
                    monitorCount++;
                    continue;
                }

                // 没车，看看四周
                boolean b = checkAround(parkingLot, r, c);
                if (b) {
                    monitorCount++;
                }
            }
        }

        System.out.println("停车场至少需要的监控数目：" + monitorCount);
    }


    /**
     * 检查当前四周（前、后、左、右）有没有车停靠
     *
     * @return true-有车；false-没有车
     */
    private static boolean checkAround(int[][] parkingLot, int curRow, int curColumn) {
        for (int[] ints : AROUND) {
            int newRow = curRow + ints[0];
            int newColumn = curColumn + ints[1];

            int status = parkingLot[newRow][newColumn];
            if (status == 1) {
                return true;
            }
        }
        return false;
    }
}

代码解读：
整体代码都很简单，我相信看我上面的代码估计也知道啥意思了。有一些需要特别声明的点：

我新增了一个二维数组AROUND用来快速锚定当前位置的【前后左右】位置的坐标，并且为此改变了长宽条件变量MAX_COUNT的值（20 -> 20 + 1 + 1，下面我会解释为什么我要这么写）
我在读取数据的for循环区间是[1, m]而不是[0, m)，这是为了方便索引（相当于把坐标整体往右下角移动了）。毕竟停车场边缘是坐标周围的坐标不好索引，需要做额外判断。这也是为什么，我要在MAX_COUNT = 20 + 1 + 1的原因。其中，20表示条件中说的长、宽范围；后面的1 + 1表示的语义如下：
- 第一个1：整体往右下角移动
- 第二个1：则是为了避免过多的安全判断。使当前节点周围节点可以索引。如果没有这个的话，那么在判断停车场边缘节点（即：数组边缘）的时候，为了防止数组越界，需要做额外的安全判断