2.3.1 题目内容
2.3.1-A [问题描述]
有一个学校的老师共用N个教室，按照规定，所有的钥匙都必须放在公共钥匙盒里，老师不能带钥匙回家。每次老师上课前，都从公共钥匙盒里找到自己上课的教室的钥匙去开门，上完课后，再将钥匙放回到钥匙盒中。
钥匙盒一共有N个挂钩，从左到右排成一排，用来挂N个教室的钥匙。一串钥匙没有固定的悬挂位置，但钥匙上有标识，所以老师们不会弄混钥匙。
每次取钥匙的时候，老师们都会找到自己所需要的钥匙将其取走，而不会移动其他钥匙。每次还钥匙的时候，还钥匙的老师会找到最左边的空的挂钩，将钥匙挂在这个挂钩上。如果有多位老师还钥匙，则他们按钥匙编号从小到大的顺序还。如果同一时刻既有老师还钥匙又有老师取钥匙，则老师们会先将钥匙全还回去再取出。
今天开始的时候钥匙是按编号从小到大的顺序放在钥匙盒里的。有K位老师要上课，给出每位老师所需要的钥匙、开始上课的时间和上课的时长，假设下课时间就是还钥匙时间，请问最终钥匙盒里面钥匙的顺序是怎样的？
2.3.1-B [基本要求]
（1）输入格式：
输入的第一行包含两个整数N, K。
接下来K行，每行三个整数w, s, c，分别表示一位老师要使用的钥匙编号、开始上
课的时间和上课的时长。可能有多位老师使用同一把钥匙，但是老师使用钥匙的时间
不会重叠。
保证输入数据满足输入格式，你不用检查数据合法性。
（2）输出格式：
输出一行，包含N个整数，相邻整数间用一个空格分隔，依次表示每个挂钩上挂的
钥匙编号。
样例输入
5 2
4 3 3
2 2 7
样例输出
1 4 3 2 5
样例说明
第一位老师从时刻3开始使用4号教室的钥匙，使用3单位时间，所以在时刻6还钥匙。第二位老师从时刻2开始使用钥匙，使用7单位时间，所以在时刻9还钥匙。
每个关键时刻后的钥匙状态如下（X表示空）：
时刻2后为1X345；
时刻3后为1X3X5；
时刻6后为143X5；
时刻9后为14325。
课程设计要求：
（1）要求从文本文件中输入；
（2）根据时间进程，将取走钥匙和归还钥匙分别视为事件，放入队列中，然后通过每个事件的先后发生对钥匙盒的状态进行变更；
（3）严格按照要求的输入输出格式进行数据的输入、输出（训练CSP考试中的格式化输入输出的正确性）；
（4）选做：通过图形界面来显示钥匙盒的即时状态，以及事件队列的状态。
2.3.2 算法思想
定义了一个结构体 Node，用于存储借还钥匙的信息，包括钥匙编号、时间和借还标识。
自定义了一个比较函数 cmp，用于对借还钥匙的信息进行排序。排序的规则是首先按时间早的优先，然后是还钥匙优先，最后是编号小的优先。从文件中读取钥匙盒大小 N 和操作次数 K。
初始化了一个数组 num，用于存储钥匙盒中的钥匙情况，下标表示钥匙位置，值表示钥匙编号。通过循环，读取每次操作的借还钥匙信息，并将这些信息存储在结构体数组 node 中，同时对应的操作次数进行递减。对存储的借还钥匙信息进行排序，排序规则使用了自定义的比较函数 cmp。遍历排序后的借还钥匙信息，根据借还标识将钥匙放入或取出钥匙盒中的对应位置。最后输出最终的钥匙盒情况。
2.3.3 源代码 [共87行]
#include<iostream>
#include<algorithm>
#include<fstream>
using namespace std;
int num[1005]; // 用于存储钥匙盒中的钥匙情况，下标表示钥匙位置，值表示钥匙编号
struct Node
{
int key; // 钥匙编号
int time; // 时间
int sign; // 借还标识，借为0，还为1
} node[20002]; // 存储借还钥匙的信息
// 自定义比较函数，用于排序
bool cmp(Node a, Node b)
{
if(a.time != b.time)
return a.time < b.time; // 时间早的优先
else{
if(a.sign != b.sign)
return a.sign > b.sign; // 还优先
else
return a.key < b.key; // 编号小优先
}
}
int main()
{
ifstream a;
a.open("data.txt",ios::in);
if(a.eof())
{
cout<<"打开文件失败!"<<endl;
a.close();
exit(0);
}
int N, K;
a>> N >> K; // 输入钥匙盒大小和操作次数
for(int i = 1; i <= N; i++)
num[i] = i; // 初始化钥匙盒
int n = 0;
while(K--)
{
int w,s,c;
//cin >> w >> s >> c; // 输入借还钥匙的信息
a>>w>>s>>c;
// 存储借钥匙的信息
node[n].key = w;
node[n].time = s;
node[n++].sign = 0;//0代表借
// 存储还钥匙的信息
node[n].key = w;
node[n].time = s + c;
node[n++].sign = 1;//1代表还
}
sort(node, node + n, cmp); // 对借还钥匙的信息进行排序
for(int i = 0; i < n; i++)
{
if(node[i].sign)
{ // 还钥匙
for(int j = 1; j <= N; j++)
{
if(!num[j])
{
num[j] = node[i].key; // 找到空位，放入还的钥匙
break;
}
}
}
else
{ // 借钥匙
for(int j = 1; j <= N; j++)
{
if(num[j] == node[i].key)
num[j] = 0; // 找到对应的钥匙，置为空位
}
}
}
for(int i = 1; i <= N; i++)
cout << num[i] << " "; // 输出最终的钥匙盒情况
a.close();
return 0;
}2.3.4 测试数据与运行结果
2.3.4-A 测试数据
2.3.4-B 运行结果
源码地址：GeekclubC/Course-Design-of-Data-Structure: 用C++完成的数据结构课程设计 (github.com)
