华为OD机试 - 找磨损度最高和最低的硬盘 - 优先队列（Java 2024 C卷 100分）

news2024/11/26 3:30:50

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专栏导读

本专栏收录于《华为OD机试（JAVA）真题（A卷+B卷+C卷）》。

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一、题目描述

存储阵列上使用的一批固态硬盘，根据硬盘磨损值给定一个数组endurances,数组中每个元素表示单块硬盘的磨损度(0到10000之间)。

磨损度越大，表示此盘需要更换的概率越高。需要找出磨损度最高三块盘下标和磨损度最低的三块盘下标。

二、输入描述

一组硬盘磨损度的数组。

说明:

(1) 数组endurances中无重复值

(2) 数组的长度范围:[6,200]

(3) 数组的下标从0开始。

三、输出描述

第一行:磨损度最高三块盘下标，按下标升序展示

第二行:磨损度最低的三块盘下标，按下标升序展示

1、输入

1 50 40 68 72 86 35 14 87 99 63 75

2、输出

5 8 9
0 6 7

四、解题思路

创建一个大小为 3 的最小堆（min heap）和一个大小为 3 的最大堆（max heap），用于存储磨损度最高的三块盘和最低的三块盘。
遍历硬盘磨损度的数组，将每个磨损度元素添加到堆中。
如果堆的大小超过 3，则将堆顶元素弹出，保持堆的大小为 3。
最后，将堆中的元素按顺序弹出，得到磨损度最高三块盘和最低三块盘的下标。
输出结果。

五、Java算法源码

public class OdTest01 {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        int[] endurances = Arrays.stream(sc.nextLine().split(" ")).mapToInt(Integer::parseInt).toArray();

        int[] maxIndexes = getMaxIndexes(endurances);
        int[] minIndexes = getMinIndexes(endurances);

        // 输出结果
        System.out.println(Arrays.toString(minIndexes));
        System.out.println(Arrays.toString(maxIndexes));
    }

    // 获取磨损度最高三块盘下标
    public static int[] getMaxIndexes(int[] endurances) {
        // 创建一个最大堆
        PriorityQueue<Integer> maxHeap = new PriorityQueue<>(Collections.reverseOrder());
        // 遍历磨损度数组，将每个元素添加到最大堆中
        for (int i = 0; i < endurances.length; i++) {
            maxHeap.offer(endurances[i]);
            // 如果堆的大小超过 3，则弹出堆顶元素
            if (maxHeap.size() > 3) {
                maxHeap.poll();
            }
        }
        // 将堆中的元素按顺序弹出，得到磨损度最高三块盘的下标
        int[] indexes = new int[3];
        for (int i = 0; i < 3; i++) {
            indexes[i] = findIndex(endurances, maxHeap.poll());
        }
        // 按下标升序排序
        Arrays.sort(indexes);
        return indexes;
    }

    // 获取磨损度最低三块盘下标
    public static int[] getMinIndexes(int[] endurances) {
        // 创建一个最小堆
        PriorityQueue<Integer> minHeap = new PriorityQueue<>();
        // 遍历磨损度数组，将每个元素添加到最小堆中
        for (int i = 0; i < endurances.length; i++) {
            minHeap.offer(endurances[i]);
            // 如果堆的大小超过 3，则弹出堆顶元素
            if (minHeap.size() > 3) {
                minHeap.poll();
            }
        }
        // 将堆中的元素按顺序弹出，得到磨损度最低三块盘的下标
        int[] indexes = new int[3];
        for (int i = 0; i < 3; i++) {
            indexes[i] = findIndex(endurances, minHeap.poll());
        }
        // 按下标升序排序
        Arrays.sort(indexes);
        return indexes;
    }

    // 找到指定磨损度在数组中的下标
    public static int findIndex(int[] endurances, int value) {
        for (int i = 0; i < endurances.length; i++) {
            if (endurances[i] == value) {
                return i;
            }
        }
        return -1;
    }
}