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2023年华为OD机考真题:最小的调整次数

算法刷题1年前 (2023)更新 江南白衣
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2023年华为OD机考真题:最小的调整次数

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真题库:https://www.yuque.com/codernav.com/od

题目:最小的调整次数
知识点:队列、栈
时间限制:1s 空间限制:256MB 限定语言:不限
题目描述:
有一个特异性的双端队列,该队列可以从头部或尾部添加数据,但是只能从头部移出数据。
小A依次执行2n个指令往队列中添加数据和移出数据。其中n个指令是添加数据(可能从头部添加、也可能从尾部添加),依次添加1到n;n个指令是移出数据。现在要求移除数据的顺序为1到n。为了满足最后输出的要求,小A可以在任何时候调整队列中数据的顺序。
请问 小A 最少需要调整几次才能够满足移除数据的顺序正好是1到n;
输入描述:
第一行一个整数 n,表示数据范围。
接下来有 2n 行,其中有 n 行为添加数据:指令“ head add x”表示从头部添加数据x,“ tail add x”表示从尾部添加数据x;另外 n 行为移出数据指令,指令为 “remove” 的形式,表示移出1个数据;1 ≤ n ≤ 3 * 10^5。
所有的数据均合法。
输出描述:
一个整数,表示 小A 要调整的最小次数。
补充说明:
输入会保证按照1到n的顺序加入队列。确保输出时对应的数据已经在队列中。
示例1
输入:
3
head add 1
remove
tail add 2
head add 3
remove
remove
输出:
1
说明:

上图展示了所给用例的执行过程。其中,第一次remove,不需要调整,可以直接满足输出要求;第二次remove命令执行时,需要调整队列中元素的位置,将2调整到最前面,才可以满足输出的要求。这个调整可以任何时候进行,可以调整成任何顺序。
解题思路:
使用双向队列deque来放置数据。
注意的一点是:
数据的顺序调整可以在任何时候进行,且可以调整成任何顺序。这样我们每次都可以调整成升序。

代码实现一:

package com.codernav.demo.hwod.exam;

import java.util.ArrayDeque;
import java.util.Arrays;
import java.util.Deque;
import java.util.Scanner;

/**
 * @title 最小的调整次数
 * @Description 有一个特异性的双端队列,该队列可以从头部或尾部添加数据,但是只能从头部移出数据。
 * 小A依次执行2n个指令往队列中添加数据和移出数据。
 * 其中n个指令是添加数据(可能从头部添加、也可能从尾部添加),依次添加1到n;n个指令是移出数据。
 * 现在要求移除数据的顺序为1到n。为了满足最后输出的要求,小A可以在任何时候调整队列中数据的顺序。
 * 请问 小A 最少需要调整几次才能够满足移除数据的顺序正好是1到n
 * @Author 开发者导航
 * @website https://codernav.com
 * @date 2023/5/13
 */
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        int n = sc.nextInt();
        sc.nextLine();
        Deque<Integer> deque = new ArrayDeque<>();
        int index = 1;  //删除的整数,相当于索引
        int res = 0;    //变换的次数
        for (int i = 0; i < 2 * n; i++) {
            String[] strings = sc.nextLine().split(" ");
            if (strings.length == 1) {    //只有一个字符remove
                if (deque.peekFirst() != index) {     //移除的数字不符合要求
                    Object[] cp = deque.toArray();  //队列转换为数组
                    Arrays.sort(cp);    //数组进行升序排序
                    deque.clear();      //队列清空
                    for (int j = 0; j < cp.length; j++) {
                        deque.addLast((Integer) cp[j]); //排序后的数组加入队列
                    }
                    res++;
                }
                deque.pollFirst();  //移除第一个数
                index++;   //数据索引加1
            } else {
                int num = Integer.parseInt(strings[2]);
                if (strings[0].equals("head")) {
                    deque.addFirst(num);    //头部添加
                } else {
                    deque.addLast(num);     //尾部添加
                }
            }
        }
        System.out.println(res);
    }
}

代码实现二:

package com.codernav.demo.hwod.exam;

import java.util.Scanner;

/**
 * @title 最小的调整次数
 * @Description 有一个特异性的双端队列,该队列可以从头部或尾部添加数据,但是只能从头部移出数据。
 * 小A依次执行2n个指令往队列中添加数据和移出数据。
 * 其中n个指令是添加数据(可能从头部添加、也可能从尾部添加),依次添加1到n;n个指令是移出数据。
 * 现在要求移除数据的顺序为1到n。为了满足最后输出的要求,小A可以在任何时候调整队列中数据的顺序。
 * 请问 小A 最少需要调整几次才能够满足移除数据的顺序正好是1到n
 * @Author 开发者导航
 * @website https://codernav.com
 * @date 2023/5/13
 */
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(f1());
    }

    // 如果前一个数是头插入,那么后面的添加操作只能是 尾端插入 如果出现 头插入就要调整一次
    // 如果之前的是 尾端插入, 那么后面的操作只能是 尾端插入  如果出现 头插入 就要调整一次
    // 无论前面的是头插入 还是 尾端插入, 只要出现了头插入的都要调整一次
    // 如果 remove的命令已经把之前的所有的插入的数据都移除了 就要重新开始计算了
    public static int f1() {
        Scanner in = new Scanner(System.in);
        int n = Integer.parseInt(in.nextLine());
        int cnt = 0;
        int unRemoveNum = 0;
        boolean isResver = false;
        for (int i = 0; i < (n << 1); i++) {
            String[] str = in.nextLine().split(" ");
            if (str.length == 3) {
                if (unRemoveNum != 0) {
                    if (str[0].equals("head") && !isResver) {
                        isResver = true;
                    }
                }
                unRemoveNum++;
            }
            if (str.length == 1) {
                unRemoveNum--;
                cnt += isResver ? 1 : 0;
                isResver = false;
            }
        }
        return cnt;
    }
}
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