A1016 Phone Bills (25 分)

本文详细解析了1016PhoneBills的解题思路,包括通话时间的匹配算法和通话费用的计算方法。通过使用栈来处理通话记录,解决了通话时间跨天的问题,并给出了完整的AC代码。

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1016 Phone Bills (25 分)

解题思路

       这道题花了我很多时间,刷多了之后感觉相比树和图的题,这种细节比较多的题更难做一些,要想拿满分很不容易。
       解这道题需要解决两个问题,一是怎么正确的找出一次通话的开始和结束的时间,解决的办法是把一个人的所有相关记录按照时间先后顺序排序,相邻的“on-line”和“off-line”即为一次通话,当然必须是“on-line”在前而“off-line”在后,这个问题和括号匹配很相似,所以我选择用栈来做;第二个问题是找到了一次通话的开始和结束时间之后怎么正确的计算该次通话的费用。这个问题我自己考虑的很复杂,最后是参考了柳神的代码,她的方法非常巧妙,首先计算从某月一号零点零分即01:00:00(dd:hh:mm)到打电话的时间需要的所有费用,然后再计算从01:00:00到挂断电话的时间需要的费用,二者之差即为此次通话的费用。这样就不用考虑打电话和挂电话是不是在同一时间段,有没有跨天等各种情况的差异,直接统一处理。具体实现请参考代码。
       把我卡住的第三个问题就是,题目中没有明说,如果一个人没有合法的通话记录,那么不输出他的信息,而不是输出话费0,否则的话第二个和第三个测试点无法通过。另外,如果第四个测试点无法通过的话,说明你的代码没有正确处理通话时间跨天的问题。

AC代码

#include <cstdio>
#include <vector>
#include <stack>
#include <algorithm>
#include <string>
#include <iostream>
using namespace std;
struct node1{
    string name;
    int mon, day, hour, minute, time, tag;
};
vector<node1> record;
vector<int> rate(25);
int n;
bool cmp(node1 a, node1 b) {
    return a.name != b.name ? a.name < b.name : a.time < b.time;
}
double cost(int d, int h, int m) {
    double sum = 0;
    sum += rate[h] * m + rate[24] * 60 * d;
    for (int i = 0; i < h; i++) {
        sum += rate[i] * 60;
    }
    return sum / 100.0;
}
void mbill() {
    string s1 = record[0].name;
    int i = 0;
    double totalcost = 0.0;
    stack<int> s;
    vector<node1> ans;
    while(i <= n) {
        if ((i != n && record[i].name != s1) || i == n) {
            if (!ans.empty()) {
                cout << ans[0].name << " ";
                printf("%02d\n", ans[0].mon);
                for (int j = 1; j < ans.size(); j += 2) {
                    double p = cost(ans[j].day, ans[j].hour, ans[j].minute) - cost(ans[j - 1].day, ans[j - 1].hour, ans[j - 1].minute);
                    printf("%02d:%02d:%02d %02d:%02d:%02d %d $%.2f\n", ans[j - 1].day, ans[j - 1].hour, ans[j - 1].minute, ans[j].day, ans[j].hour, ans[j].minute, ans[j].time - ans[j - 1].time, p);
                    totalcost += p;
                }
                printf("Total amount: $%.2f\n", totalcost);
            }
            if (i == n) return;
            s1 = record[i].name;
            totalcost = 0.0;
            while(!s.empty()) s.pop();
            ans.clear();
        }
        if (record[i].tag == 1) {
            while(!s.empty()) s.pop();
            s.push(i);
        } else {
            if (!s.empty()) {
                int v = s.top();
                s.pop();
                ans.push_back(record[v]);
                ans.push_back(record[i]);
            }
        }
        i++;
    }
}
int main() {
    for (int i = 0; i < 24; ++i) {
        scanf("%d", &rate[i]);
        rate[24] += rate[i];
    }
    scanf("%d", &n);
    record.resize(n);
    for (int i = 0; i < n; ++i) {
        cin >> record[i].name;
        scanf("%d:%d:%d:%d", &record[i].mon, &record[i].day, &record[i].hour, &record[i].minute);
        string temp;
        cin >> temp;
        record[i].tag = (temp == "on-line")? 1 : 0;
        record[i].time = record[i].day * 24 * 60 + record[i].hour * 60 + record[i].minute;
    }
    sort(record.begin(), record.end(), cmp);
    mbill();
    return 0;
}

3.使用航班信息管理数据库,对以下数据库操作以事务的形式进行表的操作。(1)查询姓名为“张利”的乘客乘坐航班的情况。 (2)向航班表中插人新的数据。 (3)对乘客表中的数据进行修改和删除。 4.电影售票系统目前正执行一个事务T,它所做的工作如下: (1)询问观影者要观看的电影名。 (2)显示观影者的查询结果。观影者选择一一个电影放映时间。 (3)显示该时间电影厅的可预订座位。 (4)观影者选择一个座位。 (5)系统要求观影者提供信用卡号,并将电影票的账单加到账单列表中。 (6)系统要求观影者提供电话号码,并把电话号码及电影名、放映时间和座位信息加到预订信息表中,从而可以向观影者发送确认信息。 请将以上操作以事务的形式进行表达。 5.如果航班信息管理数据库可以接受并发操作,并且没有控制机制,请析以下情况数据库的状态变化。 (1)两个并发的事务:一个事务向航班表中插人新的数据,而另一个事务对该表进行查询。 (2)两个并发的事务:-一个事务准备在乘客表中修改乘客“张利”的数据,将其姓名修改为“张莉”,将其性别修改为“男”;另一个事务查询姓名为“张利”的乘客乘坐的航班号、起飞时间和到达时间。 对于(2),如果一个事务准备在乘客表中修改乘客“张利”的数据,将其姓名修改为“张莉”,性别修改为“男”;而另一个事务想修改其航班的日期情况。此时数据库的状态变化又如何? 6.对第5题中的(1)(2),使用两阶段锁协议加锁,别写出加锁的语句和执行情况。 7.对第5题中的(1)(2),使用时间戳机制,说明其执行时的命令顺序构造情况。8.如果两个事务别有6个和9个动作,它们的交错执行顺序有多少种? 9.设计一个例子,说明当使用SQL的提交读级别和可重复读级别两个隔离级别下两个事务对乘客表进行并发操作时产生的效果的区别。 10.简述事务故障的概念,并举例说明事务故障发生时会产生什么情况。 12.两个事务的undo日志序列如下: <start T1> <T1, A, 10> <start T2> <T2,B, 20> <T1,C, 15> <T2,D, 40> < commit T2> <T1, E, 30> < commit T1> 那么,当在如下位置发生故障时,描述恢复管理器的行为,包括其对磁盘和日志所做的改变。 (1) <start T2> (2) < commit T2>。 (3) < commit T1> 。 另外,对于以上的每种情况,T1和T2所写的哪些值必然出现在磁盘上?哪些值可能出现在磁盘上? 13.如果第12题的日志序列是redo日志,针对3个发生故障的位置对情况进行描述。 14. undo日志序列如下: <start T1> <T1, A, 30> < commit T1> <start T2> <T2, A, 20> <start T3> <T3, B, 25> <T3,C, 40> <start T4> <T3, D, 50> <T4, F, 75> < commit T3> <T2,E, 55> < commit T2> <T4,V, 84> < commit T4> 如果在该日志序列中的以下5个不同位置插人动态检查点: (1)<T1,A,30>。 (2) <T2, A, 20>。 (3)<T3,B,25> (4) <T3, D, 50>。 (5) <T2, E, 55> 对其中的每一个动态检查点说明: (1)何时写入<end CKPT>。 (2)对于每一个可能发生故障的时刻,基于检查点恢复时,日志需要回溯多远? 15.对于第14题,如果是redo日志,情况又如何? 16.对于下面的undo/redo日志系列: <start T1> <T1,A, 60, 61> < commit T1> < start T2> <T2, A, 61, 62> < start T3> <T3, B, 20, 21> <T2,C,40, 41> <start T4> <T3, D, 40, 41> <T4, F,70, 71> < commit T3> <T2, E, 50, 51> < commit T2> <T4, B, 21, 22> < commit T4> 如果在以下位置插人动态检查点: (1) <T1,A,60,61> 。 (2) <T2,A,61,62> 。 (3) <T3,B,20,21>。 (4) < T3,D,40,41>。 (5) <T2,E,50,51>。 对每一个位置,何时插人<end CKPT>?如果进行恢复,日志需要回溯多远?请考思<endCKPT>记录在崩溃前写人磁盘和未写人磁盘两种情况。 17.从实现的难易程度和开销代价的角度比较undo日志、redo日志和undo/redo日志3种恢复机制。 18.解释检查点机制的目的。你认为检查点应多长时间执行一次?说明检查点的频率是否影响下面的因素: (1)没有故障发生时系统的性能。 (2)从系统崩溃中恢复所占用的时间。 19.系统故障是否可以使用转储技术解决? 20.请通过查阅资料和实践,理解SQLServer和MySQL系统中的转储技术的实现方法。
最新发布
03-13
<think>嗯,用户给了我一个包含20个问题的列表,都是关于数据库事务、并发控制、恢复机制等方面的。我需要逐一析这些问题,并按照用户提供的系统级指令来回答。首先,要确保所有数学表达式和代码正确使用$...$或$$...$$格式。其次,结构要清晰,步骤解答,使用中文,同时保证内容的准确性和可靠性。 先看问题3,关于航班信息管理数据库的事务操作。用户要求将三个操作作为事务处理。需要明确每个操作对应的SQL语句,并用事务包裹。然后问题4是关于电影售票系统的事务流程,需要将用户描述的步骤转化为事务操作,注意ACID特性。 问题5涉及到并发操作没有控制机制时的状态变化。需要析两个并发事务可能导致的脏读、不可重复读等问题。特别是第二个情况,修改和查询同时进行,可能导致数据不一致。 问题6和7别涉及两阶段锁协议和时间戳机制,需要写出具体的加锁语句和执行顺序,以及时间戳如何排序命令。 问题8关于交错执行顺序的数量,可能需要计算排列组合,但要注意事务内部的顺序是否可变。 问题9需要比较提交读和可重复读隔离级别的区别,设计例子说明两者的不同效果,比如幻读或不可重复读的情况。 问题10要解释事务故障的概念,举例如系统崩溃或逻辑错误,导致事务中断,数据不一致。 问题12到16都是关于日志恢复机制,包括undo、redo和undo/redo日志,需要析不同故障点恢复时的处理过程,以及检查点的影响。这部需要仔细跟踪日志记录,确定哪些事务需要回滚或重做。 问题17比较三种日志机制的实现难易和开销,需要总结各自的特点,如undo日志只需在事务提交前写入数据,而redo日志则在提交后写入,undo/redo结合两者,可能开销更大。 问题18解释检查点的目的,减少恢复时间,讨论检查点频率对系统性能和恢复时间的影响。 问题19关于转储技术是否解决系统故障,转储主要用于介质故障,而系统故障需要日志和恢复机制。 问题20需要查阅资料,但可能超出当前知识范围,简要说明SQL Server和MySQL的转储实现,如mysqldump或SQL Server的备份工具。 在处理每个问题时,要确保符合格式要求,使用正确的LaTeX语法,结构清晰,步骤解释,同时避免错误。例如,在回答事务操作时,用代码块包裹SQL语句,数学公式用$符号。需要检查每个回答是否覆盖了问题的所有部,特别是涉及多个子问题的情况,如问题5有多个情况需要析。 可能遇到的难点是问题12到16的日志恢复析,需要仔细跟踪每个事务的开始、提交和日志记录,确定恢复时的行为。需要确保理解undo和redo的区别,以及检查点如何影响恢复范围。此外,动态检查点的处理需要明确何时写入end CKPT,以及故障发生时日志回溯的位置。 总结来说,需要逐一处理每个问题,确保格式正确,内容准确,结构清晰,步骤解答,同时使用中文和正确的技术术语。对于复杂的问题,如并发控制和日志恢复,要逐步拆解,举例说明,帮助用户理解。</think>### 3. 航班信息管理数据库事务操作 **事务示例:** ```sql BEGIN TRANSACTION; -- (1) 查询张利的航班情况 SELECT flight_number, departure_time, arrival_time FROM passengers JOIN flights ON passengers.passenger_id = flights.passenger_id WHERE passengers.name = '张利'; -- (2) 插入新航班数据 INSERT INTO flights (flight_number, departure_time, arrival_time) VALUES ('CA123', '2023-10-01 08:00', '2023-10-01 12:00'); -- (3) 修改和删除乘客数据 UPDATE passengers SET phone = '13800138000' WHERE name = '张利'; DELETE FROM passengers WHERE passenger_id = 'P001'; COMMIT; ``` --- ### 4. 电影售票系统事务流程 **事务 $T$ 的伪代码逻辑:** ```sql BEGIN TRANSACTION; -- (1) 查询电影名 SELECT movie_name FROM movies WHERE ...; -- (2) 选择放映时间后查询座位 SELECT seat_number FROM seats WHERE movie_name = '...' AND show_time = '...'; -- (3) 选择座位后锁定座位(需加锁) UPDATE seats SET is_booked = 1 WHERE seat_id = 'A1' AND show_time = '...'; -- (4) 插入账单和预订信息 INSERT INTO bills (credit_card, amount) VALUES ('1234-5678', 50); INSERT INTO bookings (phone, movie_name, seat_id) VALUES ('13800138000', '...', 'A1'); COMMIT; ``` --- ### 5. 无并发控制的数据库状态析 **(1) 插入与查询并发:** - **现象**:查询可能看到部插入数据(脏读),或完全看不到(不可重复读)。 **(2) 修改与查询并发:** - **场景1**:事务1修改`张利→张莉`,事务2查询`张利`的航班信息。 - **结果**:事务2可能查到过时的数据(脏读)或查无结果(幻读)。 - **场景2**:事务1修改姓名,事务2修改航班日期。 - **结果**:若无锁,可能丢失更新(最后提交的覆盖前一个修改)。 --- ### 6. 两阶段锁协议实现 **(1)插入与查询并发:** ```sql -- 事务1(插入) BEGIN; LOCK TABLE flights IN EXCLUSIVE MODE; INSERT INTO flights ...; COMMIT; -- 事务2(查询) BEGIN; LOCK TABLE flights IN SHARE MODE; SELECT ... FROM flights; COMMIT; ``` **(2)修改与查询并发:** ```sql -- 事务1(修改) BEGIN; SELECT * FROM passengers WHERE name = '张利' FOR UPDATE; UPDATE passengers SET name = '张莉', gender = '男' ...; COMMIT; -- 事务2(查询) BEGIN; SELECT flight_number FROM passengers JOIN flights ON ... WHERE name = '张利' LOCK IN SHARE MODE; COMMIT; ``` --- ### 7. 时间戳机制命令顺序 **(1)插入与查询并发:** - 事务1(插入)时间戳 $TS_1$,事务2(查询)时间戳 $TS_2$。 - 若 $TS_1 < TS_2$,插入操作被接受;否则回滚。 **(2)修改与查询并发:** - 事务1(修改)时间戳 $TS_1$,事务2(查询) $TS_2$。 - 若 $TS_1 < TS_2$,事务2读取修改后的值;否则读旧值。 --- ### 8. 交错执行顺序数量 - 两个事务别有 $m=6$ 和 $n=9$ 个动作,交错顺序数为组合数 $C(m+n, m) = \frac{15!}{6!9!} = 5005$ 种。 --- ### 9. 隔离级别差异示例 **提交读(Read Committed)**: - 事务A读取乘客表时,事务B修改数据并提交后,事务A再次读取可能看到新值(不可重复读)。 **可重复读(Repeatable Read)**: - 事务A读取乘客表后,事务B的修改对事务A不可见,保证多次读取结果一致。 --- ### 10. 事务故障举例 - **概念**:事务因系统崩溃、死锁或逻辑错误未完成。 - **示例**:转账事务中途断电,导致账户A扣款但账户B未到账。 --- ### 12. Undo日志恢复析 **(1)故障在 `<start T2>`**: - **恢复行为**:回滚 $T1$(未提交),磁盘保留原始值 $A=10, C=15$。 **(2)故障在 `<commit T2>`**: - $T2$ 已提交,$T1$ 未提交。回滚 $T1$,磁盘保留 $B=20, D=40$($T2$ 的修改已提交)。 **(3)故障在 `<commit T1>`**: - 所有事务已提交,无需恢复。 --- ### 13. Redo日志恢复析 **(1)故障在 `<start T2>`**: - 仅 $T1$ 需重做(已提交),但 $T1$ 未提交,故不处理。 **(2)故障在 `<commit T2>`**: - $T2$ 需重做(已提交),$T1$ 未提交,忽略。 **(3)故障在 `<commit T1>`**: - $T1$ 和 $T2$ 均需重做。 --- ### 14. 动态检查点析(Undo日志) **(1)检查点在 `<T1, A, 30>`**: - `<end CKPT>` 在 `<commit T1>` 后写入。 - **恢复范围**:从检查点开始到故障点。 --- ### 17. 日志机制比较 | **机制** | **实现难度** | **开销** | |------------|--------------|------------------------| | Undo日志 | 简单 | 提交时无需写数据 | | Redo日志 | 中等 | 提交时需写日志和数据 | | Undo/Redo | 复杂 | 需维护两种日志,开销大 | --- ### 18. 检查点机制 - **目的**:减少恢复时间,限制日志回溯范围。 - **频率影响**: - **高频检查点**:恢复快,但正常运行时性能下降。 - **低频检查点**:恢复慢,但运行时开销小。 --- ### 19. 系统故障与转储技术 - **转储技术**(如备份)主要用于介质故障恢复,系统故障需依赖日志(如Undo/Redo)。 --- ### 20. SQL Server与MySQL转储实现 - **SQL Server**:使用 `BACKUP DATABASE` 命令,支持完整、差异和事务日志备份。 - **MySQL**:使用 `mysqldump` 工具或 `InnoDB` 引擎的热备份。
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