2043. 简易银行系统-优快云博客

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自动化银行账户交易系统设计与实现

题目描述.

设计一个程序，实现一个银行账户系统，能够自动处理一系列传入的交易操作，具体包括转账、存款和取款。银行有 n 个账户，账户编号从 1 到 n。每个账户的初始余额通过一个整数数组 balance 给出，balance[i] 表示第 i+1 个账户的余额。

需要实现如下功能：

转账：从账户 account1 向账户 account2 转账 money 美元。
存款：向指定账户存入 money 美元。
取款：从指定账户取出 money 美元。

交易只有在满足以下条件时有效：

账户编号必须在有效范围 [1, n] 内。
取款或转账时，账户余额必须足够支付对应金额。

如果交易有效，则执行交易并返回 true；否则不执行并返回 false。

解题分析

这个问题核心是模拟银行账户操作，主要难点包括：

账户编号从 1 开始，而余额数组下标从 0 开始，使用时需要做索引转换。
交易有效性判断，尤其是余额是否足够。
高效支持大量交易请求，要求各操作时间复杂度为 O(1)。

题目不涉及并发或者复杂的数据结构，主要是正确性和边界条件的判断。

解题方法

用一个数组 balance 保存每个账户的余额，账户编号 account 对应的余额索引是 account - 1。

初始化时直接将传入的余额数组保存。
存款操作只需验证账户编号有效即可，直接给余额加钱。
取款操作要先验证账户编号和余额是否充足，余额足够则扣款。
转账操作类似取款，先检查两个账户是否有效，再检查转出账户余额是否够，满足条件则扣款并给收款账户加钱。

对账户有效性的判断封装成一个私有函数 _is_valid(account)，代码清晰且易维护。

Python 实现代码

from typing import List

class Bank:

    def __init__(self, balance: List[int]):
        """初始化银行账户余额"""
        self.balance = balance

    def transfer(self, account1: int, account2: int, money: int) -> bool:
        """从 account1 转账 money 到 account2"""
        if not self._is_valid(account1) or not self._is_valid(account2):
            return False
        if self.balance[account1 - 1] < money:
            return False
        self.balance[account1 - 1] -= money
        self.balance[account2 - 1] += money
        return True

    def deposit(self, account: int, money: int) -> bool:
        """向 account 存款 money"""
        if not self._is_valid(account):
            return False
        self.balance[account - 1] += money
        return True

    def withdraw(self, account: int, money: int) -> bool:
        """从 account 取款 money"""
        if not self._is_valid(account):
            return False
        if self.balance[account - 1] < money:
            return False
        self.balance[account - 1] -= money
        return True

    def _is_valid(self, account: int) -> bool:
        """判断账户编号是否有效"""
        return 1 <= account <= len(self.balance)

示例说明

下面是题目中给出的示例操作：

bank = Bank([10, 100, 20, 50, 30])

print(bank.withdraw(3, 10))    # True，账户3余额20，取出10后余额10
print(bank.transfer(5, 1, 20)) # True，账户5余额30，转出20，账户1余额变30
print(bank.deposit(5, 20))     # True，账户5余额10+20=30
print(bank.transfer(3, 4, 15)) # False，账户3余额10，不足转账15
print(bank.withdraw(10, 50))   # False，账户10不存在