华为OD机试 - 静态扫描（Java 2024 E卷 100分）

news2024/9/29 15:21:17

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专栏导读

本专栏收录于《华为OD机试（JAVA）真题（E卷+D卷+A卷+B卷+C卷）》。

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一、题目描述

静态扫描可以快速识别源代码的缺陷，静态扫描的结果以扫描报告作为输出：

文件扫描的成本和文件大小相关，如果文件大小为N，则扫描成本为N个金币。
扫描报告的缓存成本和文件大小无关，每缓存一个报告需要M个金币。
扫描报告缓存后，后续再碰到该文件则不需要扫描成本，直接获取缓存结果。

给出源代码文件标识序列F和文件大小序列S，求解采用合理的缓存策略Q，最少需要的金币数。

二、输入描述

第一行为缓存一个报告金币数M，L <= M <= 100。

第二行为文件标识序列：F1,F2,F3,…,Fn。

第三行为文件大小序列：S1,S2,S3,…,Sn。

备注：

1 <= N <= 10000
1 <= Fi <= 1000
1 <= Si <= 10

三、输出描述

采用合理的缓存策略，需最少的金币数。

四、测试用例

测试用例1：

1、输入

5
1 2 2 1 3 4
1 1 1 1 1 1

2、输出

3、说明

文件1和文件2各出现2次，文件3和文件4各出现1次。

判断是否缓存：

文件1：M=5 vs (2-1)1=1 → 不缓存，成本 21=2
文件2：M=5 vs (2-1)1=1 → 不缓存，成本 21=2
文件3：出现1次，不缓存，成本 11=1
文件4：出现1次，不缓存，成本 11=1

总成本：2 + 2 + 1 + 1 = 6

测试用例2：

1、输入

5
2 2 2 2 2
3 3 3 3 3

2、输出

3、说明

文件2出现5次，大小为3。
判断是否缓存：
文件2：M=5 vs (5-1)*3=12 → 缓存，成本 3 + 5=8
总成本：8

五、解题思路

统计文件出现次数和大小
- 使用两个哈希表（或字典）
- fileFrequencyMap：记录每个文件ID出现的次数，fileSizeMap：记录每个文件ID对应的文件大小。
计算总成本
- 遍历每个唯一的文件ID，对于每个文件，比较两种策略的成本：
  - 不缓存：每次扫描都需要支付文件大小的成本，总成本为 frequency * size。
  - 缓存：第一次扫描支付文件大小的成本和缓存成本 M，后续不需要再次支付扫描成本，总成本为 size + M。
- 选择两种策略中成本较低的一种，累加到总成本中。
输出结果：
- 输出计算得到的最小总金币成本。

对于每个文件，若 frequency * size 小于或等于 size + M，则不缓存，支付总扫描成本；否则，选择缓存，支付 size + M。

六、Java算法源码

public class OdTest02 {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);

        // 从控制台读取缓存大小m
        int M = Integer.parseInt(scanner.nextLine());

        // 读取文件ID数组
        Integer[] fileIds = Arrays.stream(scanner.nextLine().split(" ")).map(Integer::parseInt).toArray(Integer[]::new);

        // 读取文件大小数组
        Integer[] fileSizes = Arrays.stream(scanner.nextLine().split(" ")).map(Integer::parseInt).toArray(Integer[]::new);

        // 输出计算结果
        System.out.println(calculateTotalCost(M, fileIds, fileSizes));
    }

    /**
     * 计算总扫描成本
     * @param cacheSize 缓存大小
     * @param fileIds 文件ID数组
     * @param fileSizes 文件大小数组
     * @return 总扫描成本
     */
    public static int calculateTotalCost(int cacheSize, Integer[] fileIds, Integer[] fileSizes) {
        // fileFrequencyMap 用于保存每个文件ID的出现次数
        HashMap<Integer, Integer> fileFrequencyMap = new HashMap<>();

        // fileSizeMap 用于保存每个文件的大小
        HashMap<Integer, Integer> fileSizeMap = new HashMap<>();

        // 遍历文件ID，记录每个文件的出现次数和大小
        for (int i = 0; i < fileIds.length; i++) {
            Integer fileId = fileIds[i];
            fileFrequencyMap.put(fileId, fileFrequencyMap.getOrDefault(fileId, 0) + 1);
            fileSizeMap.putIfAbsent(fileId, fileSizes[i]);
        }

        int totalCost = 0;
        // 遍历每个文件ID，计算每个文件的最小扫描成本
        for (Integer fileId : fileFrequencyMap.keySet()) {
            int frequency = fileFrequencyMap.get(fileId);
            int size = fileSizeMap.get(fileId);

            // 选择重复扫描文件或使用缓存的最小成本
            totalCost += Math.min(frequency * size, size + cacheSize);
        }

        return totalCost;
    }
}