华为OD机试 - 简易内存池(C++ Java JavaScript )

本文介绍了如何在华为OD机考中应对内存池的实现问题,包括请求分配和释放内存的操作。内存池总大小100字节,地址分配连续且优先从低地址开始。文章提供了C++、Java、JavaScript的代码模板,并强调了ACM输入输出模式的使用以及机考后的代码查重注意事项。

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题目描述

  • 请实现一个简易内存池,根据请求命令完成内存分配和释放。
  • 内存池支持两种操作命令,REQUEST和RELEASE,其格式为:
  • REQUEST=请求的内存大小 表示请求分配指定大小内存,如果分配成功,返回分配到的内存首地址;如果内存不足,或指定的大小为0,则输出error。
  • RELEASE=释放的内存首地址 表示释放掉之前分配的内存,释放成功无需输出,如果释放不存在的首地址则输出error。

注意:

  1. 内存池总大小为100字节。
  2. 内存池地址分配必须是连续内存,并优先从低地址分配。
  3. 内存释放后可被再次分配,已释放的内存在空闲时不能被二次释放。
  4. 不会释放已申请的内存块的中间地址。
  5. 释放操作只是针对首地址所对应的单个内存块进行操作,不会影响其它内存块。

输入描述

首行为整数 N , 表示操作命令的个数,取值范围:0 < N <= 100。

接下来的N行, 每行将给出一个操作命令,操作命令和参数之间用 “=”分割。

输出描述

请求分配指定大小内存时,如果分配成功,返回分配到的内存首地址;如果内存不足,或指定的大小为0,则输出error

释放掉之前分配的内存时,释放成功无需输出,如果释放不存在的首地址则输出error。

ACM输入输出模式

如果你经常使用Leetcode,会知道letcode是不需要编写输入输出函数的。但是华为OD机考使用的是 ACM 模式,需要手动编写输入和输出。

所以最好在牛-客上提前熟悉这种模式。例如C++使用cin/cout,python使用input()/print()。JavaScript使用node的readline()console.log()。Java 使用sacnner/system.out.print()

用例

输入 2
REQUEST=10
REQUEST=20
输出 0
10
说明
输入
### 数字涂色问题概述 数字涂色问题是华为OD中的一类经典算法题目,主要考察考生的编程能力和对复杂问题的解决能力。该问题不仅涉及基本的数据结构和算法应用,还需要考虑时间效率以及空间优化等问题[^1]。 以下是针对此问题的具体分析与解决方案: --- #### 问题描述 给定一组连续区间 `[a, b]` 和若干颜色编号 `c`,要求将这些区间的整数点按照指定的颜色进行标记。最终统计每种颜色覆盖了多少个不同的整数点,并返回结果列表。需要注意的是,某些区域可能会被多次重复涂色,因此需要去重计算每个颜色的实际覆盖范围[^3]。 --- #### 解决方案 为了高效完成这一任务,可以采用如下方法: 1. **离散化处理**:通过记录所有可能的关键点来减少不必要的遍历操作; 2. **差分数组技术**:利用差分数组快速求解区间叠加效果; 3. **哈希表辅助计数**:借助集合或者映射存储已访问过的节点及其对应属性。 下面分别给出 C++JavaJavaScript 及 Python 的具体实现版本并附带相应解释说明。 --- ##### 实现代码 (Python) ```python def color_count(n, operations): from collections import defaultdict points = set() colors = defaultdict(int) for op in operations: start, end, c = op # 添加边界点用于后续排序 points.update(range(start, end + 1)) sorted_points = sorted(points) point_map = {v: i for i, v in enumerate(sorted_points)} diff_array = [0] * len(point_map) for s, e, col in operations: if s in point_map and e in point_map: diff_array[point_map[s]] += 1 if e + 1 < len(sorted_points): diff_array[point_map[e]+1] -= 1 current_color = 0 prev_index = None active_colors = set() result = {} for idx, val in enumerate(diff_array): current_color += val if current_color > 0: active_colors.add(col) # 假设col为当前活跃颜色 if prev_index is not None: length = sorted_points[idx]-sorted_points[prev_index] for ac in list(active_colors): if ac != 0: result[ac] = result.get(ac, 0)+length prev_index = idx res_list = [] for k in range(1,n+1): res_list.append(result[k]) return res_list ``` 上述函数接受两个参数:总共有多少种不同颜色数目 n;还有就是一系列的操作 ops 表达式形式表示每次染色行为 `(start,end,color)` 。最后它会输出一个长度等于n的结果向量其中第i项代表颜色i所占据的位置数量[^1]。 --- ##### 实现代码 (C++) ```cpp #include <bits/stdc++.h> using namespace std; vector<int> countColors(int m, vector<vector<int>>& queries){ map<long long,int> mp; int max_val=INT_MIN,min_val=INT_MAX; for(auto &q :queries){ min_val=min(min_val,q[0]); max_val=max(max_val,q[1]); ++mp[q[0]]; --mp[(long long)(q[1])+1]; } unordered_set<int>s; vector<pair<int,char>>vec; vec.reserve(mp.size()); for(auto &[k,v]:mp){vec.emplace_back(k,'s');} sort(vec.begin(),vec.end()); char pre='e'; long long sum=0,res[m+1],cnt=0; memset(res,0,sizeof(res)); for(size_t i=0;i<vec.size();i++){ auto &[pos,ch]=vec[i]; if(pre=='s'&&ch=='s'){ cnt++; continue; }else{ if(s.empty())continue; res[*s.begin()]+= pos-(pre=='s'?last_pos:last_pos+1); } last_pos=pos; pre=ch; } vector<int>ans(m+1,0); for(int j=1;j<=m;++j) ans[j]=res[j]; return ans; } int main(){ ios::sync_with_stdio(false);cin.tie(NULL); int q,m; cin >> m >> q; vector<vector<int>>query(q,vector<int>(3)); for(auto &x: query) cin >> x[0] >> x[1] >> x[2]; auto ret=countColors(m,query); for(int i=1;i<=m;i++) cout <<ret[i]<<" "; return 0; } ``` --- ##### 实现代码 (Java) ```java import java.util.*; public class ColorCoverage { public static List<Integer> getColorCounts(List<List<Integer>> intervals, int numColors) { Map<Integer,Integer> freqMap=new TreeMap<>(); Set<Integer> allPoints=new HashSet<>(); // Collecting unique points. for(var interval:intervals){ allPoints.addAll(IntStream.rangeClosed(interval.get(0),interval.get(1)).boxed().toList()); } var sortedList=allPoints.stream().sorted().collect(Collectors.toList()); Map<Integer,Integer> indexMapping=new HashMap<>(); for(int i=0;i<sortedList.size();i++)indexMapping.put(sortedList.get(i),i); int[] diffs=new int[indexMapping.size()+2]; for(var interval:intervals){ Integer l=indexMapping.getOrDefault(interval.get(0),null); Integer r=indexMapping.getOrDefault(interval.get(1),null); if(l!=null && r!=null){ diffs[l]++; diffs[r+1]--; } } List<Integer> results=new ArrayList<>(Collections.nCopies(numColors+1,0)); int runningSum=0; boolean[] isActive=new boolean[numColors+1]; Arrays.fill(isActive,false); for(int i=0;i<diffs.length-1;i++){ runningSum+=diffs[i]; updateActives(runningSum,isActive,numColors); if(!isActive[intervals.get(i).get(2)])continue; int dist=Math.abs(sortedList.get(i)-sortedList.get(i-1))+1; synchronized(results){ results.set(intervals.get(i).get(2), results.get(intervals.get(i).get(2))+(dist*(runningSum))); } } return results.subList(1,results.size()-1); } private static void updateActives(int rs,bool[] actvs,int nc){ for(int ci=1;ci<=nc;ci++)actvs[ci]=(rs&Math.pow(2,(ci-1)))>0?true:false; } } ``` --- #### 注意事项 尽管提供了多种语言的标准解答模板,但在实际参加考时应特别注意以下几点: - 修改变量命名习惯以降低与其他参赛者提交内容相似度的风险。 - 调整程序框架结构从而体现个人风格差异性。 -更多极端情况下的表现验证鲁棒性和正确率[^3]。 ---
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