<think>题目要求:设计一个CSP模拟赛成绩排名系统,输入n名同学的分组(J组或S组)和成绩,按成绩从高到低排序后分别输出两组的排名结果。思路:
1.定义结构体Student,包含分组(字符串)、成绩(整数)和原始索引(可选,但题目不要求输出原始顺序,所以可以不要)。
2.读入整数n,然后读入n行数据,每行包括一个字符串(分组)和一个整数(成绩)。3.创建两个vector:一个存放J组的学生,一个存放S组的学生。4.遍历输入数据,根据分组将学生分别放入对应的vector中。
5.分别对两个vector进行排序:按成绩降序排序(如果成绩相同,怎么处理?题目没有说明,按照常见做法,成绩相同则按输入顺序?但题目没有要求,通常可以任意顺序。但为了明确,我们约定:成绩相同则按输入的顺序先后排名,但常见排名规则是:成绩相同则名次相同,但输出顺序一般按输入顺序或者按某种规则?题目没有明确,这里我们按照常规排名规则:成绩相同则名次相同,然后输出时按输入顺序的先后?但是输入顺序在分组后已经打乱。所以,我们可以这样:-在排序时,如果成绩相同,我们无法直接按输入顺序,因为分组后顺序已经打乱。因此,我们可以考虑在存储时记录输入的序号,然后排序时如果成绩相同,按序号升序(即先输入的排在前面)?但是题目没有要求,所以简单起见,我们规定:成绩相同则按学号?但输入没有学号。所以,题目没有明确,我们就按成绩降序,成绩相同则按分组字母排序?这也不合理。重新审视:题目要求按成绩从高到低排序,然后输出排名结果。排名规则:成绩高的排名靠前,成绩相同则排名相同(但输出时仍然要按顺序输出,但名次相同)。例如:输入:J90S85J90S80输出J组:两个90分,并列第一;S组:85第一,80第二。但是,题目没有要求输出名次数字,而是输出排名结果(即排序后的结果)。所以,我们只需要分别对两个组按成绩降序排序,然后输出即可。如果成绩相同,题目没有要求,我们可以任意排序,但为了稳定,我们可以按输入顺序的先后输出?但是分组后输入顺序已经打乱,所以我们需要记录输入时的序号。
方案:在结构体中增加一个字段id,表示输入的顺序(从1开始)。然后排序时,先按成绩降序,如果成绩相同,则按id升序(即输入早的排在前面)。
步骤:1.定义结构体:struct Student{ stringgroup;int score; intid;};2.读入n,然后循环n次,每次读入分组和成绩,同时记录id(当前是第几个输入)。3.将学生分别放入J组和S组的vector。4.对J组排序:自定义比较函数bool cmp(Studenta,Student b) {if(a.score !=b.score) returna.score> b.score;returna.id< b.id;//成绩相同,按输入顺序(id小的先输入)}5.同样对S组排序。6.输出J组的排名:按照排序后的顺序输出,同时计算名次(注意并列情况)。但是题目要求输出排名结果,并没有明确要求输出名次数字。所以,我们只需要输出排序后的结果(分组和成绩)?但题目要求输出两组的排名结果,即输出时应该包括:分组、成绩,并且按名次顺序输出。然而,题目没有明确输出格式,但根据常识,排名结果一般包括:名次、学号?但输入没有学号,只有分组和成绩。所以,我们输出时,对于每一组,按顺序输出每条记录(分组和成绩)即可。但是,这样无法区分名次相同的情况,所以题目可能要求输出名次。但题目描述中并没有明确要求输出名次,而是输出排名结果。所以,我们只需要输出排序后的列表(包括分组和成绩)?但是同一个分组内的学生,输出分组一次即可?或者分组已经分开输出。重新理解:分别输出两组的排名结果。即先输出J组的排序结果,再输出S组的排序结果。每条记录输出什么?题目没有说,但输入只有分组和成绩,所以输出每条记录应该是:分组成绩。但是分组在输出时已经分开,所以J组的每条记录只需要输出成绩?或者输出分组和成绩?但分组信息在输出时已经知道是J组,所以可以只输出成绩?但这样无法区分不同学生(因为没有学号)。所以,题目设计可能有缺陷。但题目没有给出学生标识,所以输出时只能输出成绩。那么,对于J组,输出一行一个成绩,按成绩从高到低排序。同样S组。因此,输出格式:先输出J组的排名结果(一行一个成绩,按降序)再输出S组的排名结果(一行一个成绩,按降序)但是,如果两个学生成绩相同,那么输出两个相同的成绩?这是允许的。所以,我们不需要输出名次数字,只需要输出排序后的成绩列表。但是,题目要求“输出两组的排名结果”,排名结果就是排序后的成绩序列。因此,我们不需要记录id,因为输出只输出成绩,且成绩相同也可以直接输出,不需要考虑先后(因为输出成绩相同,谁先谁后没关系,但排序为了稳定,我们按输入顺序,但题目没有要求,所以也可以不按)。所以,简化:结构体可以不需要id,但分组后,我们只需要成绩。我们可以用两个vector<int>,一个存J组的成绩,一个存S组的成绩。然后分别排序(降序),然后输出。但是,题目输入是:分组(字符串)和成绩(整数)。输出要求:分别输出两组的排名结果(即排序后的成绩序列)。注意:题目要求按成绩从高到低排序。所以,步骤:读入n定义 vector<int>J, S;for i=0to n-1:读入字符串s和整数score如果s=="J",则J.push_back(score)否则(s=="S"),则S.push_back(score)对J排序:sort(J.rbegin(), J.rend())或者sort(J.begin(),J.end(), greater<int>())对S同样然后输出J组:遍历J,输出每个成绩输出S组:遍历S,输出每个成绩但是,这样会丢失输入顺序,但排序后相同成绩的顺序是不确定的(因为快排不稳定)?但题目没有要求相同成绩的顺序,所以可以。但是,题目要求排序后输出排名结果,并没有要求稳定排序,所以这样可行。然而,题目要求“排名结果”,通常相同成绩应该被视为同一名次,但输出时仍然要按顺序输出,只是名次数字相同。但这里我们只输出成绩,不输出名次,所以没问题。所以,程序如下:注意:输入可能有空格分隔,使用cin即可。但是,分组字符串只有一位('J'或'S'),所以可以直接用string读入。输出格式:先输出J组,每行一个成绩(按降序);再输出S组,每行一个成绩(按降序)。但是,题目没有明确先输出哪一组,但要求分别输出两组的排名结果。我们按照先J组后S组输出。另外,题目要求输出排名结果,但并没有要求输出名次数字,所以直接输出成绩即可。如果题目要求输出名次(包括并列),那么我们需要在输出时计算名次。但题目没有要求,所以按上述方式。但是,我们再看题目描述:“输出普及组(J组)和提高组(S组)分别的成绩排名结果”,所以输出时应该明确分组。但我们在输出J组时,可以输出一行"J Group:",然后输出成绩,S组同理,这样更清晰。但题目没有要求,为了清晰,可以这样输出。但是,题目没有要求输出分组标题,所以为了符合题意,我们只输出成绩,每组一个成绩一行。所以,输出示例:输入:3J90S85J80输出:908085但是这样分不清哪一行是J组,哪一行是S组。所以,我们需要分组输出,并且明确分组。因此,建议输出格式:J Group:9080S Group:85或者,题目要求分别输出,所以先输出J组的所有成绩(每行一个),再输出S组的所有成绩(每行一个)。这样,用户知道前面是J组,后面是S组。但是,题目没有说,所以我们可以先输出J组,再输出S组,每组内部按降序排列,每行一个成绩。所以,程序如下:注意:题目输入n最大10^6?但是分组只有两个,所以每个组最多10^6个成绩,排序用sort,复杂度O(nlog n),可以接受(10^6个元素排序在C++中很快)。代码实现:步骤:1.包含头文件:<iostream>,<vector>, <algorithm>,<cctype>(可能不需要)2.使用std命名空间3.读入n4.定义两个vector<int>J,S;5.循环n次:string s;int score;cin >>s >>score;如果s=="J"则J.push_back(score)否则如果s=="S"则 S.push_back(score)6.对J排序:sort(J.begin(), J.end(),greater<int>());对S排序:sort(S.begin(),S.end(), greater<int>());7.输出J组:for(autox :J)cout <<x <<endl;8.输出S组:for(autox :S)cout <<x <<endl;但是,题目要求普及组(J)和提高组(S),所以输入的分组字符串是"J"和"S",注意大小写?题目没有说,但一般是大写。输入保证是大写吗?题目没有说,但我们可以假设输入是大写。如果输入是小写怎么办?题目没有明确,所以我们假设输入是大写。如果输入有小写,我们可以转换为大写,或者直接比较小写。为了健壮性,我们可以将输入的字符串转换为大写,或者同时接受小写。但题目没有说,简单起见,我们假设输入是大写。如果输入是小写,则我们的程序会将其分到S组?因为我们的判断是s=="J"和s=="S",所以小写不会被分到J组(因为J是大写)。所以,我们需要处理大小写。方案:将输入的字符串转换为大写,或者使用字符串忽略大小写比较?但C++标准库没有直接忽略大小写的字符串比较,我们可以将字符串转换为大写或小写再比较。这里,我们转换为大写:stringgroup;cin >>group;//转换为大写for(char&c: group) {c= toupper(c);}然后判断group=="J"还是"S"。但题目输入只有一位,所以也可以这样:char c;cin >>c;c= toupper(c);然后判断c=='J'还是'S'这样更简单。修改:读入一个字符,而不是字符串。因为分组信息只有一个字母,所以用char。步骤:char group;cin >>group;group= toupper(group);然后判断group是'J'还是'S',注意其他字符?题目保证是J或S吗?题目没有说,但我们可以假设输入合法。所以,代码:#include<iostream>#include<vector>#include<algorithm>#include<cctype>usingnamespace std;int main() {intn;cin>> n;vector<int> J, S;for (int i=0;i <n;i++){char group;int score;cin >>group >>score;group= toupper(group); //转换为大写if(group== 'J'){J.push_back(score);}else if(group== 'S'){S.push_back(score);}//如果输入其他字符,忽略?但题目保证是J或S,所以可以不加处理。}//降序排序sort(J.begin(), J.end(),greater<int>());sort(S.begin(), S.end(),greater<int>());//输出J组for (int score: J) {cout<< score<< endl;}//输出S组for(intscore :S){cout <<score <<endl;}return0;}但是,这样输出是先输出J组的所有成绩(降序),然后输出S组的所有成绩(降序)。这样输出后,无法区分哪个成绩属于哪个组?因为输出只有成绩。所以,我们需要在输出时标记分组?题目要求输出两组的排名结果,所以应该是两个独立的列表。但是输出混合在一起,用户可能分不清。所以,我们可以在输出J组之前输出一行"J Group:",在输出S组之前输出一行"S Group:"。这样更清晰。虽然题目没有要求,但这样更友好。所以,修改输出:cout <<"JGroup:"<< endl;for (int score: J) {cout<< score<< endl;}cout <<"SGroup:"<< endl;for (int score: S) {cout<< score<< endl;}但是,题目没有要求输出分组标题,所以如果严格要求,可以不输出。但为了清晰,建议输出。或者,题目说“分别输出”,所以先输出J组,再输出S组,每组输出若干行,每行一个成绩。这样用户知道前部分是J组,后部分是S组。但是,如果J组为空,那么输出JGroup:后没有内容,然后输出S Group:。这样也可以。所以,我们加上分组标题。另外,注意:题目中普及组是J组,提高组是S组。因此,最终代码:#include<iostream>#include<vector>#include<algorithm>#include<cctype>usingnamespace std;int main() {intn;cin>> n;vector<int> J, S;for (int i=0;i <n;i++){char group;int score;cin >>group >>score;group= toupper(group);if (group =='J') {J.push_back(score);} elseif (group =='S') {S.push_back(score);}}//降序排序sort(J.begin(),J.end(), greater<int>());sort(S.begin(),S.end(), greater<int>());//输出J组cout<< "J Group:" <<endl;for(intscore :J){cout <<score <<endl;}//输出S组cout <<"SGroup:"<< endl;for (int score: S) {cout<< score<< endl;}return0;}测试:输入:3J90S85J80输出:JGroup:9080SGroup:85这样符合要求。注意:如果成绩相同,输出两个相同的成绩,例如:输入:2J90J90输出:J Group:9090S Group:但是S组为空,所以输出S Group:后没有成绩,这是合理的。另外,如果输入分组为小写,如'j'或's',我们转换为大写,所以可以正确处理。所以,这个程序满足要求。但是,题目要求C++,有输入输出,所以这样写。注意:题目中n最大10^6,所以使用vector和sort是高效的。另外,使用greater<int>()需要包含<functional>?在C++中,<algorithm>可能已经包含了,但为了保险,可以包含<functional>。不过,在大多数编译器中,<algorithm>已经包含了greater。如果不包含,可以加上。但是,我们也可以自定义比较函数:sort(J.begin(), J.end(),[](int a, intb){ returna >b;});或者:sort(J.rbegin(),J.rend());这里使用sort的降序方法:使用rbegin和rend,或者使用greater,或者自定义比较函数。我们使用greater需要包含<functional>,所以为了避免包含,我们可以用:sort(J.begin(), J.end());reverse(J.begin(), J.end());或者:sort(J.begin(), J.end(),greater<int>());//需要<functional>,但C++标准库中<algorithm>可能已经包含,但最好包含<functional>所以,我们包含<functional>。修改:#include<functional>或者,不用greater,用:sort(J.begin(),J.end());reverse(J.begin(),J.end());这样也可以,但多了一次反转。或者,直接:sort(J.begin(), J.end(),[](int a, intb){ returna >b;});使用lambda表达式,不需要包含<functional>。这里,我们使用lambda表达式:sort(J.begin(),J.end(), [](inta,int b) {return a> b; });同样处理S组。这样就不需要<functional>。所以,最终代码:#include <iostream>#include <vector>#include <algorithm>#include <cctype>using namespacestd;intmain(){int n;cin >>n;vector<int>J,S;for(inti =0; i< n; i++) {chargroup;intscore;cin>> group>> score;group =toupper(group);if(group== 'J'){J.push_back(score);}else if(group== 'S'){S.push_back(score);}}//降序排序:使用lambdasort(J.begin(), J.end(),[](int a, intb){ returna >b; });sort(S.begin(), S.end(),[](int a, intb){ returna >b;});cout <<"JGroup:"<< endl;for (int score: J) {cout<< score<< endl;}cout <<"SGroup:"<< endl;for (int score: S) {cout<< score<< endl;}return0;}提交这个代码。注意:题目没有要求处理输入错误,所以假设输入都是合法的。另外,题目中n最大10^6,所以使用cin和cout可能会慢。如果数据量很大,可以关闭同步:ios::sync_with_stdio(false);cin.tie(0);所以,在main函数开头加上:ios::sync_with_stdio(false);cin.tie(0);这样加速输入输出。最终代码:#include<iostream>#include<vector>#include<algorithm>#include<cctype>usingnamespace std;int main() {ios::sync_with_stdio(false);cin.tie(0);intn;cin>> n;vector<int> J, S;for (int i=0;i <n;i++){char group;int score;cin >>group >>score;group= toupper(group);if (group =='J') {J.push_back(score);} elseif (group =='S') {S.push_back(score);}}//降序排序sort(J.begin(), J.end(),[](int a, intb){ returna >b;});sort(S.begin(),S.end(), [](inta,int b) {return a> b; });cout<< "J Group:" <<endl;for(intscore :J){cout <<score <<endl;}cout<< "S Group:" <<endl;for(intscore :S){cout <<score <<endl;}return0;}这样应该可以了。</think>### CSP模拟赛成绩排名系统设计
根据需求,我们需要设计一个C++程序,输入n名同学的分组(J组或S组)和成绩,按成绩从高到低排序后分别输出两组的排名结果。以下是实现方案:
```cpp
#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>
#include <cctype>
int main() {
// 加速输入输出
std::ios::sync_with_stdio(false);
std::cin.tie(nullptr);
int n;
std::cin >> n;
std::vector<int> jGroup; // 普及组(J组)成绩
std::vector<int> sGroup; // 提高组(S组)成绩
for (int i = 0; i < n; ++i) {
char group;
int score;
std::cin >> group >> score;
// 统一转换为大写处理
group = std::toupper(static_cast<unsigned char>(group));
if (group == 'J') {
jGroup.push_back(score);
} else if (group == 'S') {
sGroup.push_back(score);
}
}
// 降序排序(成绩从高到低)
auto descending = [](int a, int b) { return a > b; };
std::sort(jGroup.begin(), jGroup.end(), descending);
std::sort(sGroup.begin(), sGroup.end(), descending);
// 输出普及组(J组)排名
std::cout << "J Group:\n";
for (int score : jGroup) {
std::cout << score << '\n';
}
// 输出提高组(S组)排名
std::cout << "S Group:\n";
for (int score : sGroup) {
std::cout << score << '\n';
}
return 0;
}
```
### 程序说明:
1. **数据结构**:
- 使用两个向量 `jGroup` 和 `sGroup` 分别存储普及组和提高组的成绩
- 时间复杂度:$O(n \log n)$,空间复杂度:$O(n)$
2. **输入处理**:
- 读取分组信息时自动转换为大写字母
- 支持大小写混合输入(如'j'或's')
3. **排序算法**:
- 使用标准库的快速排序 `std::sort`
- 通过lambda表达式实现降序排序:$ \text{sort}(v.\text{begin}(), v.\text{end}(), [](int a, int b)\{ \text{return } a > b;\}) $
4. **输出格式**:
```
J Group:
成绩1
成绩2
...
S Group:
成绩1
成绩2
...
```
### 示例运行:
**输入**:
```
5
J 85
s 90
J 92
S 88
j 78
```
**输出**:
```
J Group:
92
85
78
S Group:
90
88
```
### 性能优化:
1. **输入输出加速**:
```cpp
std::ios::sync_with_stdio(false);
std::cin.tie(nullptr);
```
- 禁用C++与C的IO同步
- 解绑cin与cout的关联
- 提升IO效率,适合$n \leq 10^6$的大规模数据
2. **内存预分配**(可选优化):
```cpp
jGroup.reserve(n);
sGroup.reserve(n);
```
- 减少vector动态扩容的开销
3. **自定义排序算法**:
- 对于接近有序的数据,可改用插入排序优化
- 对于大量重复值的数据,可使用三向切分快速排序
### 相关问题:
1. 如何处理成绩相同但需要按输入顺序排名的情况?
[^1] 可在存储时添加时间戳字段,排序时二次比较时间戳
2. 如何扩展支持多分组(如增加C组)?
改用`map<string, vector<int>>`存储分组数据
3. 如何输出带名次的结果(如"1: 95")?
[^2] 遍历时维护当前名次计数器,处理相同成绩的名次并列
4. 如何验证输入数据的合法性?
添加正则表达式检查分组格式:`std::regex_match(group, std::regex("[JjSs]"))`
5. 如何扩展到文件IO处理超大规模数据?
使用内存映射文件技术,分块排序后归并[^4]