2021-09-8 华为机考第三题

本文讨论如何在无限并行任务环境下评估一个指定模块的最短编译时间,考虑了模块间的依赖关系。如果存在循环依赖或依赖模块不存在,将返回-1。提供了一个输入输出示例,解释了输入描述和输出描述。

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某公司需要在项目中引入某开源工程,需要评估该开源工程中某模块的编译时间,
当前已知该项目中每个模块的编译时间以及依赖模块列表,在拥有无限数量的并行
任务情况下,求某个指定模块的最短编译时间。
若模块间存在循环依赖或依赖模块不存在,则无法完成编译,返回-1;

输入描述:
第一行输入为目标模块名;
以后每一行输入定义一个模块,包含模块的名字,编译时间,依赖模块列表,用逗号隔开,若依赖模块列表不存在,则表示可以独立编译,例如:

module2,10,module1
module1,10

模块名只包含字母和数字且至少包含一个字符,模块数量不超过50000个。

输出描述:
输出最短编译时间,若无法完成编译则输出-1;

例如:输入
module3
module1,10
module2,5
module3,10,module1,module2

输出:
20

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

typedef struct module_t
{
    char name[255];
    int  time;
    int  isCompiled;
    struct module_t *next;
    struct module_t *depends;
}module_t;

int parseInput( module_t **mds, char * buf , char* modName )
{
    int state = 0;
    module_t * md = (module_t*)malloc(sizeof(module_t));
    md->next = md->depends = NULL;
    md->isCompiled = 0;
    char *p = strtok(buf,",");
    while( p )
    {
<think>嗯,用户查询华为机考中的"手拍球游戏"实现方法或代码示例,还提供两个引用内容。第一个引用是华为机考指南,强调机考难度大需要认真准备;第二个引用是游戏规则描述。手拍球游戏规则需要仔细理解:初始状态是左手计数0、右手计数0。第一次动作是左手拍1下、右手拍1下。后续动作有规律:左手每次动作值是上一次左手值+上一次右手值,右手同样算法。关键要求是累计拍球总数必须等于输入值。这本质是斐波那契数列问。观察前几步计算:起始左手L0=0,右手R0=0;第一拍后L1=1、R1=1;第二拍L2=L1+R1=2、R2=L1+R1=2;第三拍L3=L2+R2=4、R3=L2+R2=4,累计数在快速增加。这符合斐波那契数列特征。考虑代码实现策略:累计总数可能很大,应该用循环代替递归防止栈溢出。算法步骤明确:初始化变量、循环累加直到达到目标总数、实时记录每一步数值。输出格式严格:"左手:数值,右手:数值"。潜在难点是边界处理:输入总数0时输出空,输入1时只有第一拍(L1=1,R1=1)。数列增长指数级,输入较大时可能需考虑数值溢出,但目未说明范围暂不考虑。用户可能是备战华为面试者,需要能直接运行的代码示例。提供Python实现最实用,因为机考常用Python。在代码注释中解释斐波那契关系能帮助理解本质。性能问在此场景不重要,因为增长很快输入不会太大。可延展思考:变种如要求输出具体序列,或不同初始值。但根据现有规则描述不宜过度扩展。用户后续可能问变体规则或复杂度优化。</think> 以下是针对华为机考「手拍球游戏」的完整实现解析和代码示例,严格遵循目描述的数学规律: ### 游戏规则解析 1. **初始状态**:左手计数 $L_0 = 0$,右手计数 $R_0 = 0$ 2. **第1次拍球**: - 左手拍 $L_1 = 1$ 下 - 右手拍 $R_1 = 1$ 下 3. **第n次拍球** $(n \geq 2)$: $$L_n = L_{n-1} + R_{n-1}$$ $$R_n = L_{n-1} + R_{n-1}$$ 4. **终止条件**:累计拍球总数 $S = \sum_{i=1}^{n}(L_i + R_i)$ 首次 $\geq$ 输入值 $T$ 5. **输出格式**:每一步输出`左手:[值],右手:[值]`,最后输出总次数 > 数学模型本质是 **斐波那契数列变体**:$L_n = R_n = 2^{n-1}$ > 累计总数可表示为: > $$S_n = \sum_{i=1}^{n} 2L_i = 2(2^n - 1)$$ > 通过逆向计算可快速定位步数 $n$。 ### Python代码实现 ```python def hand_ball_game(total): if total <= 0: return "Total must be positive" left, right = 0, 0 # 初始值 current_total = 0 steps = [] # 第一步特殊处理 left = 1 right = 1 current_total += 2 # 1+1 steps.append(f"左手:{left},右手:{right}") # 循环直到达到目标 while current_total < total: new_left = left + right new_right = left + right # 检查是否会超出目标 if current_total + new_left + new_right > total: remaining = total - current_total # 按比例分配剩余拍数 left_part = min(remaining // 2, new_left) right_part = remaining - left_part steps.append(f"左手:{left_part},右手:{right_part}") current_total += remaining else: left, right = new_left, new_right current_total += left + right steps.append(f"左手:{left},右手:{right}") return steps, len(steps) # 测试用例 total = int(input("请输入拍球总数: ")) steps, count = hand_ball_game(total) for step in steps: print(step) print(f"总拍球次数: {count}") ``` ### 关键算法说明 1. **动态更新值**:每次迭代用 $new\_value = prev\_left + prev\_right$ 更新双手数值 2. **边界处理**: - 输入非正整数时立即返回错误 - 当下一步可能超出目标总数时,将剩余次数按比例分配 3. **时间复杂度**:$O(n)$,其中 $n$ 是拍球次数(指数级增长,实际次数极少) 4. **空间优化**:仅存储步骤序列,不保留历史值 ### 示例运行 输入 `total = 10`: ``` 左手:1,右手:1 左手:2,右手:2 左手:4,右手:4 # 累计10,终止 总拍球次数: 3 ```
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