华为OD机试 - 区块链文件转储系统（Python/JS/C/C++ 2024 E卷 200分）

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专栏导读

本专栏收录于《华为OD机试真题（Python/JS/C/C++）》。

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一、题目描述

区块链底层存储是一个链式文件系统，由顺序的N个文件组成，每个文件的大小不一，依次为F1,F2…Fn。

随着时间的推移，所占存储会越来越大。

云平台考虑将区块链按文件转储到廉价的SATA盘，只有连续的区块链文件才能转储到SATA盘上，且转储的文件之和不能超过SATA盘的容量。

假设每块SATA盘容量为M，求能转储的最大连续文件大小之和。

二、输入描述

第一行为SATA盘容量M，1000<=M<=1000000

第二行为区块链文件大小序列F1,F2…Fn。其中 1<=n<=100000， 1<=Fi<=500

三、输出描述

求能转储的最大连续文件大小之和

四、测试用例

1、输入

1000
100 300 500 400 400 150 100

2、输出

950

3、说明

最大序列和为950，序列为[400,400,150]。

五、解题思路

1. 使用双指针法遍历文件序列arr，通过移动指针来找到能转储的最大连续文件大小之和；
2. 将当前文件大小加到curr上；
3. 如果curr小于等于M，更新ret为curr和ret中的较大值，右指针r向右移动一位；
4. 如果curr大于M，说明当前连续文件大小之和超过了SATA盘容量，需要调整边界来找到新的连续文件；
5. 输出能转储的最大连续文件大小之和ret；

六、Python算法源码

# 导入必要的库
import sys

def main():
    # 读取标准输入的所有行，并去除末尾的换行符
    lines = sys.stdin.read().splitlines()
    
    # 第1行：SATA盘容量M，转换为整数
    M = int(lines[0])
    
    # 第2行：区块链文件大小序列，转换为整数列表
    arr = list(map(int, lines[1].split()))
    
    # 序列arr的长度n
    n = len(arr)
    
    # 连续文件的左边界l，初始为0
    l = 0
    # 连续文件的右边界r，初始为0
    r = 0
    # 当前连续文件大小之和curr，初始为0
    curr = 0
    # 能转储的最大连续文件大小之和ret，初始为0
    ret = 0
    
    # 使用双指针法遍历文件序列arr，通过移动指针来找到能转储的最大连续文件大小之和
    while r < n:
        # 将当前文件大小加到curr上
        curr += arr[r]
        
        # 如果curr小于等于M，更新ret为curr和ret中的较大值，右指针r向右移动一位
        if curr <= M:
            ret = max(ret, curr)
            r += 1
        else:
            # 如果curr大于M，说明当前连续文件大小之和超过了SATA盘容量，需要调整边界来找到新的连续文件
            # 将左指针l指向的文件大小从curr中减去
            curr -= arr[l]
            # 左指针l向右移动一位
            l += 1
    
    # 输出能转储的最大连续文件大小之和ret
    print(ret)

# 调用主函数
if __name__ == "__main__":
    main()

七、JavaScript算法源码

// 定义资源分配函数
function main() {
    const fs = require('fs');
    // 读取所有输入内容，并按行分割
    const input = fs.readFileSync('/dev/stdin', 'utf8').trim().split('\n');
    
    // 第1行：SATA盘容量M，转换为整数
    const M = parseInt(input[0]);
    
    // 第2行：区块链文件大小序列，转换为整数数组
    const arr = input[1].split(' ').map(Number);
    
    // 序列arr的长度n
    const n = arr.length;
    
    // 连续文件的左边界l，初始为0
    let l = 0;
    // 连续文件的右边界r，初始为0
    let r = 0;
    // 当前连续文件大小之和curr，初始为0
    let curr = 0;
    // 能转储的最大连续文件大小之和ret，初始为0
    let ret = 0;
    
    // 使用双指针法遍历文件序列arr，通过移动指针来找到能转储的最大连续文件大小之和
    while (r < n) {
        // 将当前文件大小加到curr上
        curr += arr[r];
        
        // 如果curr小于等于M，更新ret为curr和ret中的较大值，右指针r向右移动一位
        if (curr <= M) {
            ret = Math.max(ret, curr);
            r += 1;
        } else {
            // 如果curr大于M，说明当前连续文件大小之和超过了SATA盘容量，需要调整边界来找到新的连续文件
            // 将左指针l指向的文件大小从curr中减去
            curr -= arr[l];
            // 左指针l向右移动一位
            l += 1;
        }
    }
    
    // 输出能转储的最大连续文件大小之和ret
    console.log(ret);
}

// 调用主函数
main();

八、C算法源码

#include <stdio.h>

// 主函数
int main() {
    int M; // 定义SATA盘容量M
    // 读取SATA盘容量M
    scanf("%d", &M);
    
    // 定义文件大小数组，最大可能为100000个文件
    int arr[100000];
    int n = 0; // 文件数量初始化为0
    
    // 读取区块链文件大小序列，直到换行或文件结束
    while (scanf("%d", &arr[n]) != EOF) {
        n++;
        // 防止数组越界
        if (n >= 100000) {
            break;
        }
    }
    
    int l = 0; // 连续文件的左边界l，初始为0
    int r = 0; // 连续文件的右边界r，初始为0
    long long curr = 0; // 当前连续文件大小之和curr，使用long long防止溢出
    long long ret = 0; // 能转储的最大连续文件大小之和ret，使用long long
    
    // 使用双指针法遍历文件序列arr，通过移动指针来找到能转储的最大连续文件大小之和
    while (r < n) {
        // 将当前文件大小加到curr上
        curr += arr[r];
        
        // 如果curr小于等于M，更新ret为curr和ret中的较大值，右指针r向右移动一位
        if (curr <= M) {
            if (curr > ret) {
                ret = curr;
            }
            r++;
        } else {
            // 如果curr大于M，说明当前连续文件大小之和超过了SATA盘容量，需要调整边界来找到新的连续文件
            // 将左指针l指向的文件大小从curr中减去
            curr -= arr[l];
            // 左指针l向右移动一位
            l++;
        }
    }
    
    // 输出能转储的最大连续文件大小之和ret
    printf("%lld\n", ret);
    
    return 0; // 程序结束
}

九、C++算法源码

#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;

// 主函数
int main(){
    ios::sync_with_stdio(false); // 关闭同步，提高输入输出效率
    cin.tie(0); // 取消cin和cout的绑定
    
    long long M; // 定义SATA盘容量M，使用long long防止溢出
    cin >> M; // 读取SATA盘容量M
    
    vector<int> arr; // 定义文件大小数组
    int num;
    // 读取区块链文件大小序列，直到换行或文件结束
    while(cin >> num){
        arr.push_back(num);
    }
    
    int n = arr.size(); // 文件数量
    int l = 0; // 连续文件的左边界l，初始为0
    int r = 0; // 连续文件的右边界r，初始为0
    long long curr = 0; // 当前连续文件大小之和curr
    long long ret = 0; // 能转储的最大连续文件大小之和ret
    
    // 使用双指针法遍历文件序列arr，通过移动指针来找到能转储的最大连续文件大小之和
    while (r < n) {
        // 将当前文件大小加到curr上
        curr += arr[r];
        
        // 如果curr小于等于M，更新ret为curr和ret中的较大值，右指针r向右移动一位
        if (curr <= M) {
            if (curr > ret) {
                ret = curr;
            }
            r++;
        } else {
            // 如果curr大于M，说明当前连续文件大小之和超过了SATA盘容量，需要调整边界来找到新的连续文件
            // 将左指针l指向的文件大小从curr中减去
            curr -= arr[l];
            // 左指针l向右移动一位
            l++;
        }
    }
    
    // 输出能转储的最大连续文件大小之和ret
    cout << ret << "\n";
    
    return 0; // 程序结束
}

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