739. 每日温度/C++

本文介绍了一种使用单调栈解决“每日温度”问题的方法,通过遍历温度数组,找到每个元素右侧第一个比其大的元素,从而计算出等待天数。文章详细解释了算法原理,并提供了简化版代码实现。

在这里插入图片描述
使用单调栈,可以找到一个元素右边第一个比该元素大或者小的元素

vector<int> dailyTemperatures(vector<int>& T) {
   if(T.empty()) return vector<int>();
   int size=T.size();
   T.push_back(101);//在最后面压入一个最大值,以使得所有元素都可以出栈

   vector<int> res(size);
   stack<int> stk;
   for(int i=0;i<size+1;++i){
       while(!stk.empty() && T[i]>T[stk.top()]){
           if(i==size) //对于我们手动加入的元素要特殊处理
               res[i]==0;
           else{
               int top=stk.top();
               res[top]=i-top;
           }
           stk.pop();
       }
       stk.push(i);
   }
   return res;
}

但是这里有一个巧合,在没有添加101的前提下,如果一个元素没有出栈,就说明在它右边没有比它大的元素,也就是置为0,而数组的初始值正好为0,因此可以略微简化为

vector<int> dailyTemperatures(vector<int>& T) {
	if(T.empty()) return vector<int>();
   	int size=T.size();

   vector<int> res(size);
   stack<int> stk;
   for(int i=0;i<size;++i){
       while(!stk.empty() && T[i]>T[stk.top()]){
           int top=stk.top();
           res[top]=i-top;
           stk.pop();
       }
       stk.push(i);
   }
   return res;
}
<think>我们正在寻找一个用C++编写的程序来处理白蚁相关问题。根据引用[3],有一篇关于基于物联网与GIS的白蚁智能监测系统的论文,但我们的需求更偏向于模拟或处理方案。由于用户提到可能是模拟或实际处理,我们可以考虑两种方向:1.模拟:创建一个白蚁群体行为的模拟程序,比如模拟白蚁觅食、筑巢等行为。2.处理方案:实际的白蚁监测或灭杀系统,可能涉及物联网设备的数据处理,但用户要求用C++程序,所以我们可以考虑一个本地模拟的处理方案。由于引用中提到了“基于物联网与GIS的白蚁智能监测系统”,我们可以借鉴其中的一些思路,但考虑到用户要求的是C++程序,我们更倾向于做一个模拟程序。这里我们设计一个简单的白蚁运动模拟程序,模拟白蚁在二维平面上的随机移动,并且当多个白蚁相遇时,它们可能会改变移动方向(模拟信息素交流)。同时,我们可以加入一些障碍物,模拟白蚁绕过障碍物的行为。程序框架:1.定义白蚁类(Termite),包含位置、方向、速度等属性,以及移动、转向等方法。2.定义环境类(Environment),包含障碍物、信息素地图等。3.模拟循环:在每个时间步,更新所有白蚁的位置,并根据环境中的障碍物和其他白蚁的信息调整方向。为了简单起见,我们不模拟复杂的信息素扩散,而是采用简单的相遇转向规则。注意:这只是一个非常简化的模拟,真实的白蚁行为模拟会复杂得多。我们将编写一个简单的C++程序,使用控制台输出或者使用简单的图形库(如SFML)来显示。但由于用户没有指定图形界面,我们先用控制台字符画来模拟。由于控制台绘制动态变化较复杂,我们简化:只输出每一步的模拟状态(位置矩阵)。然而,为了便于展示,我们只模拟一个固定大小的二维网格世界,用字符表示白蚁和障碍物。具体步骤:1.定义网格世界大小,比如20x20。2.初始化若干个白蚁,随机放置在网格中。3.设置障碍物(可选)。4.每个时间步,白蚁随机选择一个方向移动,如果遇到边界或障碍物则随机换一个方向。5.如果两个白蚁在相邻位置,则它们可能交换信息(比如改变方向)。由于控制台实时刷新复杂,我们可以输出每一步的网格状态,然后暂停一段时间。但是,请注意,在控制台中频繁刷新会导致输出闪烁,因此我们这里只输出每一步的静态快照,并逐帧输出。我们使用字符表示:'.'表示空白'T'表示白蚁'#'表示障碍物程序示例:由于这是一个简单的模拟,我们将不使用图形库,而是用控制台字符输出。代码结构:1.定义常量和枚举(方向)。2.定义Termite类:包含位置(x,y)和方向。3.定义World类:包含网格矩阵,存储每个单元格的状态(空白,障碍物,白蚁)。注意:一个格子只能有一个白蚁,所以当移动时,需要判断目标格子是否被占用(被障碍物或其他白蚁占用),如果占用则随机选择其他方向。我们使用简单的随机移动规则。以下是简单的代码框架:</think> ### C++实现白蚁智能监测与模拟系统 我将设计一个结合物联网(IoT)和GIS功能的白蚁监测系统框架,基于引用[3]中的系统设计理念: ```cpp #include <iostream> #include <vector> #include <map> #include <cmath> #include <random> #include <chrono> #include <fstream> // 物联网传感器类 class IoTSensor { private: int sensorId; double latitude; double longitude; std::vector<double> temperatureData; std::vector<double> humidityData; std::vector<int> activityData; public: IoTSensor(int id, double lat, double lon) : sensorId(id), latitude(lat), longitude(lon) {} void addReading(double temp, double hum, int activity) { temperatureData.push_back(temp); humidityData.push_back(hum); activityData.push_back(activity); } // 获取最近活动值 int getLatestActivity() const { return activityData.empty() ? 0 : activityData.back(); } // 获取地理坐标 std::pair<double, double> getLocation() const { return {latitude, longitude}; } }; // 白蚁群体模拟类 class TermiteColony { private: int colonyId; int population; double health; std::pair<double, double> position; std::vector<std::pair<double, double>> movementPattern; // 随机数生成器 std::default_random_engine generator; std::uniform_real_distribution<double> distribution{-0.01, 0.01}; public: TermiteColony(int id, double lat, double lon, int pop) : colonyId(id), position(lat, lon), population(pop), health(100.0), generator(std::chrono::system_clock::now().time_since_epoch().count()) {} // 根据环境条件更新群体状态 void update(double temperature, double humidity) { // 温度和湿度影响白蚁健康 health -= (std::abs(25 - temperature) * 0.2); health -= (std::abs(60 - humidity) * 0.1); // 群体增长 if (health > 70 && population < 100000) { population *= (1.0 + distribution(generator) + 0.005); } // 记录移动轨迹 double newLat = position.first + distribution(generator); double newLon = position.second + distribution(generator); position = {newLat, newLon}; movementPattern.push_back(position); } // 生成GIS数据 - GeoJSON格式 void generateGeoJSON(std::ofstream& file) const { file << "\"geometry\": {\n" << " \"type\": \"Point\",\n" << " \"coordinates\": [" << position.second << "," << position.first << "]\n" << "},\n" << "\"properties\": {\n" << " \"colonyId\": " << colonyId << ",\n" << " \"population\": " << population << ",\n" << " \"health\": " << health << "\n" << "}"; } }; // 白蚁监测系统主类 class TermiteMonitoringSystem { private: std::vector<IoTSensor> sensors; std::map<int, TermiteColony> colonies; int simulationDays; public: TermiteMonitoringSystem() : simulationDays(0) {} // 添加物联网传感器 void addSensor(const IoTSensor& sensor) { sensors.push_back(sensor); } // 添加白蚁群体 void addColony(int id, double lat, double lon, int pop) { colonies.emplace(id, TermiteColony(id, lat, lon, pop)); } // 每日模拟更新 void simulateDay() { simulationDays++; for (auto& colonyPair : colonies) { auto& colony = colonyPair.second; // 查找最近的传感器 auto closestSensor = findClosestSensor(colony); if (closestSensor != nullptr) { // 使用传感器数据更新群体 colony.update(20.0 + simulationDays % 30, // 模拟温度波动 50.0 + simulationDays % 40); // 模拟湿度波动 } } } // 生成GIS数据报告 void generateGISReport(const std::string& filename) const { std::ofstream file(filename); file << "{\n\"type\": \"FeatureCollection\",\n" << "\"features\": [\n"; bool first = true; for (const auto& colonyPair : colonies) { if (!first) file << ",\n"; first = false; file << "{\n\"type\": \"Feature\",\n"; colonyPair.second.generateGeoJSON(file); file << "\n}"; } file << "\n]\n}"; file.close(); std::cout << "GIS报告已保存至: " << filename << std::endl; } private: // 查找最近的传感器 const IoTSensor* findClosestSensor(const TermiteColony& colony) const { if (sensors.empty()) return nullptr; auto colonyPos = colony.getLocation(); const IoTSensor* closest = &sensors[0]; double minDist = calculateDistance(colonyPos, closest->getLocation()); for (const auto& sensor : sensors) { double dist = calculateDistance(colonyPos, sensor.getLocation()); if (dist < minDist) { minDist = dist; closest = &sensor; } } return closest; } // 计算两点间距离(简化版) double calculateDistance(std::pair<double, double> pos1, std::pair<double, double> pos2) const { double latDiff = pos1.first - pos2.first; double lonDiff = pos1.second - pos2.second; return std::sqrt(latDiff*latDiff + lonDiff*lonDiff); } }; int main() { TermiteMonitoringSystem system; // 添加物联网传感器 system.addSensor(IoTSensor(1, 31.2304, 121.4737)); // 上海 system.addSensor(IoTSensor(2, 30.2741, 120.1551)); // 杭州 system.addSensor(IoTSensor(3, 31.8206, 117.2272)); // 合肥 // 添加白蚁群体 system.addColony(101, 31.2100, 121.4000, 5000); system.addColony(102, 30.2500, 120.1500, 8000); // 模拟30天 for (int i = 0; i < 30; i++) { system.simulateDay(); } // 生成GIS报告 system.generateGISReport("termite_monitoring.json"); return 0; } ``` ### 系统功能说明: 1. **物联网集成**:通过`IoTSensor`类收集温度、湿度和白蚁活动数据 2. **群体行为模拟**:`TermiteColony`类模拟白蚁群体的生长、迁徙和健康状态 3. **GIS集成**:生成GeoJSON格式的地理信息数据,支持地图可视化[^3] 4. **环境响应模拟**:白蚁行为根据温湿度变化动态调整 5. **数据收集与分析**:系统持续监测白蚁活动模式和群体变化 ### 系统运行流程: ``` 1. 初始化监测系统和传感器 2. 添加白蚁群体观测点 3. 每日收集环境数据并更新群体状态 4. 监测群体移动和数量变化 5. 定期生成GIS报告 ```
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