【拒绝算法PUA】 2241. 设计一个 ATM 机器

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LeetCode 2241. 设计一个 ATM 机器

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2241. 设计一个 ATM 机器

题目

一个 ATM 机器，存有 5 种面值的钞票：20 ，50 ，100 ，200 和 500 美元。初始时，ATM 机是空的。用户可以用它存或者取任意数目的钱。

取款时，机器会优先取 较大 数额的钱。

比方说，你想取 $300 ，并且机器里有 2 张 $50 的钞票，1 张 $100 的钞票和1 张 $200 的钞票，那么机器会取出 $100 和 $200 的钞票。
但是，如果你想取 $600 ，机器里有 3 张 $200 的钞票和1 张 $500 的钞票，那么取款请求会被拒绝，因为机器会先取出 $500 的钞票，然后无法取出剩余的 $100 。注意，因为有 $500 钞票的存在，机器 不能 取 $200 的钞票。
请你实现 ATM 类：

ATM() 初始化 ATM 对象。
void deposit(int[] banknotesCount) 分别存入 $20 ，$50，$100，$200 和 $500 钞票的数目。
int[] withdraw(int amount) 返回一个长度为 5 的数组，分别表示 $20 ，$50，$100 ，$200 和 $500 钞票的数目，并且更新 ATM 机里取款后钞票的剩余数量。如果无法取出指定数额的钱，请返回 [-1] （这种情况下 不 取出任何钞票）。
 

示例 1：

输入：
["ATM", "deposit", "withdraw", "deposit", "withdraw", "withdraw"]
[[], [[0,0,1,2,1]], [600], [[0,1,0,1,1]], [600], [550]]
输出：
[null, null, [0,0,1,0,1], null, [-1], [0,1,0,0,1]]

解释：
ATM atm = new ATM();
atm.deposit([0,0,1,2,1]); // 存入 1 张 $100 ，2 张 $200 和 1 张 $500 的钞票。
atm.withdraw(600);        // 返回 [0,0,1,0,1] 。机器返回 1 张 $100 和 1 张 $500 的钞票。机器里剩余钞票的数量为 [0,0,0,2,0] 。
atm.deposit([0,1,0,1,1]); // 存入 1 张 $50 ，1 张 $200 和 1 张 $500 的钞票。
                          // 机器中剩余钞票数量为 [0,1,0,3,1] 。
atm.withdraw(600);        // 返回 [-1] 。机器会尝试取出 $500 的钞票，然后无法得到剩余的 $100 ，所以取款请求会被拒绝。
                          // 由于请求被拒绝，机器中钞票的数量不会发生改变。
atm.withdraw(550);        // 返回 [0,1,0,0,1] ，机器会返回 1 张 $50 的钞票和 1 张 $500 的钞票。
 

提示：

banknotesCount.length == 5
0 <= banknotesCount[i] <= 109
1 <= amount <= 109
总共 最多有 5000 次 withdraw 和 deposit 的调用。
函数 withdraw 和 deposit 至少各有 一次 调用。

解题方法1

#include <iostream>
#include <vector>
#include <tuple>
#include <map>

using namespace std;

class ATM {
private:
    vector<int> table {20 ,50, 100, 200, 500};
    map<int, int> idx_map {{20, 0}, {50, 1}, {100, 2}, {200, 3}, {500, 4}};
    vector<int> data = {0, 0, 0, 0, 0};
public:
    ATM() {

    }

    void deposit(vector<int> banknotesCount) {
        data[0] += banknotesCount[0];
        data[1] += banknotesCount[1];
        data[2] += banknotesCount[2];
        data[3] += banknotesCount[3];
        data[4] += banknotesCount[4];
    }

    vector<int> withdraw(int amount) {
        vector<int> needs(data.size());
        for (int i = data.size() - 1; i >= 0; i--) {
            int n = amount / table[i];
            needs[i] = min(n, data[i]);
            amount -= needs[i] * table[i];
        }

        if (amount > 0) {
            return {-1};
        }

        // 取钱
        for (int i = 0; i < data.size(); i++) {
            data[i] -= needs[i];
        }

        return needs;
    }
};

void printVec(const vector<int>& bookVec) {
    for (int i = 0; i < bookVec.size(); ++i) {
        cout << bookVec[i] << " ";
    }
    cout << endl;
}

int main(int argc, char **argv) {
    ATM atm;
    atm.deposit({0,0,1,2,1}); // 存入 1 张 $100 ，2 张 $200 和 1 张 $500 的钞票。
    vector<int> ret1 = atm.withdraw(600);        // 返回 [0,0,1,0,1] 。机器返回 1 张 $100 和 1 张 $500 的钞票。机器里剩余钞票的数量为 [0,0,0,2,0] 。
    printVec(ret1);

    atm.deposit({0,1,0,1,1}); // 存入 1 张 $50 ，1 张 $200 和 1 张 $500 的钞票。
    // 机器中剩余钞票数量为 [0,1,0,3,1] 。
    vector<int> ret2 =  atm.withdraw(600);        // 返回 [-1] 。机器会尝试取出 $500 的钞票，然后无法得到剩余的 $100 ，所以取款请求会被拒绝。
    printVec(ret2);
    // 由于请求被拒绝，机器中钞票的数量不会发生改变。

    vector<int> ret3 = atm.withdraw(550);        // 返回 [0,1,0,0,1] ，机器会返回 1 张 $50 的钞票和 1 张 $500 的钞票。;
    printVec(ret3);
    return 0;
}

输出：

0 0 1 0 1
-1
0 1 0 0 1

解题方法2(优化size获取方式， 提升性能)

#include <iostream>
#include <vector>
#include <tuple>
#include <map>

using namespace std;

class ATM {
private:
    static constexpr int size = 5;
    vector<int> table {20 ,50, 100, 200, 500};
    vector<int> data;
public:
    ATM(): data(size, 0) { // 构造函数阶段完成初始化

    }

    void deposit(vector<int> banknotesCount) {
        for (int i =0; i < size; i++) {
            data[i] += banknotesCount[i];
        }
    }

    vector<int> withdraw(int amount) {
        vector<int> needs(size, 0);
        for (int i = size - 1; i >= 0; i--) {
            int n = amount / table[i];
            needs[i] = min(n, data[i]);
            amount -= needs[i] * table[i];
        }

        if (amount > 0) {
            return {-1};
        }

        // 取钱
        for (int i = 0; i < size; i++) {
            data[i] -= needs[i];
        }

        return needs;
    }
};