【Py/Java/C++三种语言OD独家2024D卷真题】20天拿下华为OD笔试之【二分查找】2024D-机器人搬砖【欧弟算法】全网注释最详细分类最全的华为OD真题题解

闭着眼睛学算法 2024-06-23 16:35:02 阅读 55

从2024年4月15号开始,OD机考全部配置为2024D卷

注意两个关键点:

会遇到C卷复用题。虽然可能存在幸存者偏差,但肯定还会有一大部分的旧题。现在又支持做完题目之后倒回去改了。就是可以先做200的再做100的,然后可以反复提交。

在这里插入图片描述

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文章目录

题目描述与示例题目描述输入描述输出描述示例输入输出说明 解题思路代码解法一:左闭右开写法pythonjavacpp 解法二:左闭右闭写法pythonjavacpp 时空复杂度 华为OD算法/大厂面试高频题算法练习冲刺训练

题目描述与示例

题目描述

机器人搬砖,一共有N堆砖存放在N个不同的仓库中,第i堆砖中有bricks[i]块砖头,要求在8小时内搬完。机器人每小时能搬砖的数量取决于有多少能量格,机器人一个小时中只能在一个仓库中搬砖,机器人的能量格每小时补充一次且能量格只在这一个小时有效,为使得机器人损耗最小化,尽量减小每次补充的能量格数。

为了保障在8小时内能完成搬砖任务,请计算每小时给机器人充能的最小能量格数。

备注:

1、无需考虑机器人补充能量格的耗时

2、无需考虑机器人搬砖的耗时

3、机器人每小时补充能量格只在这一个小时中有效。

输入描述

程序输入为"30 12 25 8 19"一个整数数组,数组中的每个数字代表第i堆砖的个数,每堆砖的个数不超过100

输出描述

输出在8小时内完成搬砖任务,机器人每小时最少需要充多少个能量格;如果8个小时内无论如何都完成不了任务,则输出"-1"

示例

输入

30 12 25 8 19

输出

15

说明

解题思路

注意,本题和LeetCode875.爱吃香蕉的珂珂、【二分查找】2023C-孙悟空吃蟠桃几乎完全一致。甚至更加简单,因为时间固定为8

代码

解法一:左闭右开写法

python

# 题目:【二分查找】2023C-机器人搬砖# 分值:100# 作者:许老师-闭着眼睛学数理化# 算法:二分查找# 代码看不懂的地方,请直接在群上提问# 相关题目:LeetCode875.爱吃香蕉的珂珂# 导入向上取整函数ceil,用于后续的计算from math import ceil# 输入每一个仓库的砖块数目nums = list(map(int, input().split()))# 设置搬砖时间上限为8hh = 8# 计算花费在速度k的条件下,所花费的时间h的函数def cal_hour_used(nums, k): return sum(ceil(p / k) for p in nums)# 二分查找求解问题的函数def minEatingSpeed(nums, h): # 左闭右开区间,right取最大的那一堆的值再+1 left, right = 1, max(nums) + 1 # left和right相等时,区间消失,退出循环 while left < right: mid = (left + right) // 2 # 花费时间太少,速度偏大,速度还可以减小, # 搜索区间向左折半,right可以向左移动 if cal_hour_used(nums, mid) <= h: right = mid else: left = mid + 1 # 退出循环时,left和right是恰好满足条件cal_hour_used(nums, mid) <= h的速度 # 返回left或right均可 return left# 如果nums的长度已经大于h,一定无法在h小时内搬完所有砖# 直接输出-1if len(nums) > h: print(-1)# 否则进行二分,输出答案else: print(minEatingSpeed(nums, h))

java

import java.util.Scanner;public class Main { public static void main(String[] args) { Scanner scanner = new Scanner(System.in); String[] input = scanner.nextLine().split(" "); int[] nums = new int[input.length]; for (int i = 0; i < input.length; i++) { nums[i] = Integer.parseInt(input[i]); } int h = 8; if (nums.length > h){ System.out.println(-1); } else { int result = minEatingSpeed(nums, h); System.out.println(result); } } // 计算花费在速度k的条件下,所花费的时间h的函数 public static int calHourUsed(int[] nums, int k) { int hours = 0; for (int p : nums) { hours += Math.ceil((double) p / k); } return hours; } // 二分查找求解问题的函数 public static int minEatingSpeed(int[] nums, int h) { // 左闭右开区间,right取最大的那一堆的值再+1 int left = 1, right = 0; for (int num : nums) { right = Math.max(right, num); } right += 1; // left和right相等时,区间消失,退出循环 while (left < right) { // 花费时间太少,速度偏大,速度还可以减小, // 搜索区间向左折半,right可以向左移动 int mid = left + (right - left) / 2; if (calHourUsed(nums, mid) <= h) { right = mid; } else { left = mid + 1; } } // 退出循环时,left和right是恰好满足条件cal_hour_used(nums, mid) <= h的速度 // 返回left或right均可 return left; }}

cpp

#include <iostream>#include <vector>#include <cmath>#include <sstream>using namespace std;// 计算花费在速度k的条件下,所花费的时间h的函数int calHourUsed(vector<int>& nums, int k) { int hours = 0; for (int p : nums) { hours += ceil((double)p / k); } return hours;}// 二分查找求解问题的函数int minEatingSpeed(vector<int>& nums, int h) { // 左闭右开区间,right取最大的那一堆的值再+1 int left = 1, right = 0; for (int num : nums) { right = max(right, num); } right += 1; while (left < right) { int mid = left + (right - left) / 2; if (calHourUsed(nums, mid) <= h) { right = mid; } else { left = mid + 1; } } // 退出循环时,left和right是恰好满足条件cal_hour_used(nums, mid) <= h的速度 // 返回left或right均可 return left;}int main() { vector<int> nums; string input; getline(cin, input); istringstream iss(input); int num; while (iss >> num) { nums.push_back(num); } int h = 8; if (nums.size() > h){ cout << -1 << endl; } else { int result = minEatingSpeed(nums, h); cout << result << endl; } return 0;}

解法二:左闭右闭写法

python

# 题目:【二分查找】2023C-机器人搬砖# 分值:100# 作者:许老师-闭着眼睛学数理化# 算法:二分查找# 代码看不懂的地方,请直接在群上提问# 相关题目:LeetCode875.爱吃香蕉的珂珂# 导入向上取整函数ceil,用于后续的计算from math import ceil# 输入每一个仓库的砖块数目nums = list(map(int, input().split()))# 设置搬砖时间上限为8hh = 8# 计算花费在速度k的条件下,所花费的时间h的函数def cal_hour_used(nums, k): return sum(ceil(p / k) for p in nums)# 二分查找求解问题的函数def minEatingSpeed(nums, h): # 左闭右闭区间,right取最大的那一堆的值 left, right = 1, max(nums) # left严格大于right时,区间消失,退出循环 while left <= right: mid = (left + right) // 2 # 花费时间太少,速度偏大,速度还可以减小, # 搜索区间向左折半,right可以向左移动 if cal_hour_used(nums, mid) <= h: right = mid - 1 else: left = mid + 1 # 退出循环时,存在left = right+1 # left是恰好满足条件cal_hour_used(nums, mid) <= h的速度 # right是恰好满足条件cal_hour_used(nums, mid) > h的速度 # 返回left或right+1均可 return left# 如果nums的长度已经大于h,一定无法在h小时内搬完所有砖# 直接输出-1if len(nums) > h: print(-1)# 否则进行二分,输出答案else: print(minEatingSpeed(nums, h))

java

import java.util.Scanner;public class Main { public static void main(String[] args) { Scanner scanner = new Scanner(System.in); String[] input = scanner.nextLine().split(" "); int[] nums = new int[input.length]; for (int i = 0; i < input.length; i++) { nums[i] = Integer.parseInt(input[i]); } int h = 8; if (nums.length > h){ System.out.println(-1); } else { int result = minEatingSpeed(nums, h); System.out.println(result); } } // 计算花费在速度k的条件下,所花费的时间h的函数 public static int calHourUsed(int[] nums, int k) { int hours = 0; for (int p : nums) { hours += Math.ceil((double) p / k); } return hours; } // 二分查找求解问题的函数 public static int minEatingSpeed(int[] nums, int h) { // 左闭右闭区间,right取最大的那一堆的值 int left = 1, right = 0; for (int num : nums) { right = Math.max(right, num); } while (left <= right) { int mid = left + (right - left) / 2; // 花费时间太少,速度偏大,速度还可以减小, // 搜索区间向左折半,right可以向左移动 if (calHourUsed(nums, mid) <= h) { right = mid - 1; } else { left = mid + 1; } } // 退出循环时,存在left = right+1 // left是恰好满足条件calHourUsed(nums, mid) <= h的速度 // right是恰好满足条件calHourUsed(nums, mid) > h的速度 // 返回left或right+1均可 return left; }}

cpp

#include <iostream>#include <vector>#include <cmath>#include <sstream>using namespace std;// 计算花费在速度k的条件下,所花费的时间h的函数int calHourUsed(vector<int>& nums, int k) { int hours = 0; for (int p : nums) { hours += ceil((double)p / k); } return hours;}// 二分查找求解问题的函数int minEatingSpeed(vector<int>& nums, int h) { // 左闭右闭区间,right取最大的那一堆的值 int left = 1, right = 0; for (int num : nums) { right = max(right, num); } while (left <= right) { int mid = left + (right - left) / 2; // 花费时间太少,速度偏大,速度还可以减小, // 搜索区间向左折半,right可以向左移动 if (calHourUsed(nums, mid) <= h) { right = mid - 1; } else { left = mid + 1; } } // 退出循环时,存在left = right+1 // left是恰好满足条件calHourUsed(nums, mid) <= h的速度 // right是恰好满足条件calHourUsed(nums, mid) > h的速度 // 返回left或right+1均可 return left;}int main() { vector<int> nums; string input; getline(cin, input); istringstream iss(input); int num; while (iss >> num) { nums.push_back(num); } int h = 8; if (nums.size() > h){ cout << -1 << endl; } else { int result = minEatingSpeed(nums, h); cout << result << endl; } return 0;}

时空复杂度

时间复杂度:O(NlogN)。其中Nnums数组长度。空间复杂度:O(1)

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