本文解析了一道涉及聊天队列模拟的算法题，通过使用链表和STL中的Vector两种方式实现，涵盖添加、删除、聊天等操作，并讨论了时间复杂度与实现难点。
Part 1:题目地址
1.UVALive Chat UVALive - 7047
2.Virtual Judge Chat UVALive - 7047
3.HDU Chat UVALive - 7047
Part 2:解题思路和注意点
大模拟题的关键是使用的工具和编码的严谨，由题意可以得到这个模拟题有很多插入，删除，更换位置，访问的操作，这些操作的总数不是很多，所以时间复杂度的问题可以放在后面，主要问题是实现这些功能。
我的做法是使用链表来完成这个模拟题，链表虽然写起来比较麻烦，但是只要注意指针的方向，及时控制好释放空间，运用模块化的思想，可以大大减少代码量（当然相对于使用STL模板来说代码量肯定还是多的）。
Chat这个题主要是九个操作：
1.Add u:
在队列末尾增加一个priority为u的人，如果这人已经在队列里面，就输出same priority，否则输出success.
2.Close u:
在队列中删除一个priority为u的人，如果这个人不在队列里面，就输出invalid priority，否则输出success.
3.Chat w:
与队列第一个人聊w句话，注意，如果存在有top标记的人，则要和这个人说w句，而不是队列第一个人，如果队列为空就是empty，否则输出success.
4.Rotate x:
将队列中第x人移到队列的第一个位置，如果x大于队列人数，就输出out of range，否则输出success
5.Prior:
将队列中priority最高的人移到队列的第一个位置，如果队列为空就是empty，否则输出success.
6.Choose x:
将队列中priority为x的人移到队列的第一个位置，如果这个人不在队列里面，就输出invalid priority，否则输出success.
7.Top x:
将队列中priority为x的人设置为Top，如果这个人不在队列里面，就输出invalid priority，否则输出success.
8.Untop:
取消当前的Top标记，如果当前没有Top标记，就输出no such person，否则输出success.
9.bey(末尾处理):
在结尾，如果队列中还有人，主人公要和所以说过话的人说bey，如果有Top标记的人，就要先和这个人说bey，然后再和其他人说bey。
这些操作主要是标记和更换队列比较有难度，我选择使用map来标记这个人是否在队列中，然后使用链表来模拟队列的情况，同时还有一个Top标记初始值设置为0，如果有了Top操作则设置为该人的priority值。
注意点:
1.Close操作的时候，如果删除的人有top标记，一定要记得还原top标记。
2.可以利用Map的迭代器来找到队列中priority最大的人。
Part 3:代码部分
链表写法
#include<bits/stdc++.h>
#define MAXN 100010
#define MAXE 100010
#define ll long long
#define eps 1e-6
#define PI acos(-1)
#define FILEIN freopen("in.txt","r",stdin)
#define FILEOUT freopen("out.txt","w",stdout)
#define CLR(x) memset(x,0,sizeof(x))
#define MEM(a,x) memset(a,x,sizeof(a))
#define PB(x) push_back(x)
#define PF(x) push_front(x)
#define rep(x,a,b) for(x=a;x<b;x++)
void sf(int &x){scanf("%d",&x);}
void sf(char &x){scanf("%c",&x);}
void sf(double &x){scanf("%lf",&x);}
void sf(char *x){scanf("%s",x);}
void sf(ll &x){scanf("%I64d",&x);}
void pf(int x){printf("%d",x);}
void pf(char x){printf("%c",x);}
void pf(double x){printf("%f",x);}
void pf(char *x){printf("%s",x);}
void pf(ll x){printf("%I64d",x);}
void pf(){printf("\n");}
const ll mod = 1e9+7;
const int maxn = 100010;
const int INF = 0x7ffffff;
const long long LINF = 0x7fffffffffffffff;
using namespace std;
ll q_pow(ll x,ll y){ll res=1;while(y){if(y&1) res=(res*x)%mod; y>>=1;x=(x*x)%mod;}return res;}
ll inv(ll x){return q_pow(x,mod-2);}
int Read(){int x=0,F=1;char C=getchar();while(C<'0'||C>'9'){if(C=='-')F=-F;C=getchar();}while(C>='0'&&C<='9'){x=x*10-'0'+C,C=getchar();}return x*F;}
int Trans(){char c;sf(c);int res;res=c-'0';return res;}
map<int,int>M;
map<int,int>::iterator it;
int TOPflag=0,LEN=0;
struct girls{
int pri;int w;
girls *next;
}*head;
girls*newnode(int x)
{
girls*p;
p=(girls*)malloc(sizeof(girls));
p->pri = x;p->w = 0;p->next=NULL;
return p;
}
void Add(int u){
if(M[u]==1){printf("same priority.\n");return ;}
else{
if(head == NULL){
girls *tem;
tem = newnode(u);
head = tem;
}
else{
girls *tem,*p;
tem = newnode(u);p=head;
while(p->next!=NULL){p=p->next;}
p->next = tem;
}
M[u]=1;LEN++;
printf("success.\n");
}
return ;
}
void Close(int u){
if(M[u] == 0){printf("invalid priority.\n");return ;}
else
{
girls *pre,*tem;
pre = tem = head;
while(1){
if(tem->pri == u){
if(head==tem){head=head->next;}
pre->next=tem->next;
printf("close %d with %d.\n",tem->pri,tem->w);
if(tem->pri == TOPflag){TOPflag = 0;}
free(tem);
break;
}
else{
pre = tem;tem = tem->next;
}
}
LEN--;M[u]=0;
}
return ;
}
void Chat(int w){
if(LEN==0){printf("empty.\n");return ;}
else{
if(TOPflag != 0){
girls *tem;tem = head;
while(1){
if(tem->pri == TOPflag){
tem->w+=w;
printf("success.\n");
break;
}
else {tem=tem->next;}
}
}
else{head->w+=w;printf("success.\n");}
}
return ;
}
void Rotate(int num){
if(num>LEN||num<1){printf("out of range.\n");return ;}
else
{
int cnt=1;girls *tem,*pre;
tem=pre=head;
while(1){
if(cnt == num){
if(num == 1){printf("success.\n");break;}
else{
pre->next=tem->next;
tem->next=head;
head=tem;
printf("success.\n");
break;
}
}
else {cnt++;pre=tem;tem=tem->next;}
}
}
return ;
}
void Prior(){
if(LEN==0){printf("empty.\n");return;}
else{
it=--M.end();
int MAX = (*it).first;
girls *tem,*pre;
tem=pre=head;
while(1){
if(tem->pri == MAX){
if(tem == head){printf("success.\n");break;}
pre->next = tem->next;
tem->next = head;
head = tem;
printf("success.\n");
break;
}
else{pre=tem;tem=tem->next;}
}
return ;
}
}
void Choose(int u){
if(M[u] == 0){printf("invalid priority.\n");return ;}
else{
girls *tem,*pre;tem=pre=head;
while(1){
if(tem->pri == u){
if(tem == head){printf("success.\n");break;}
pre->next = tem->next;
tem->next = head;
head = tem;
printf("success.\n");
break;
}
else{pre=tem;tem=tem->next;}
}
return ;
}
}
void Top(int u){
if(M[u] == 0){printf("invalid priority.\n");return ;}
else{TOPflag = u;printf("success.\n");return ;}
}
void Untop(){
if(TOPflag == 0){printf("no such person.\n");return ;}
else{TOPflag = 0;printf("success.\n");return;}
}
void GOODBEY(){
if(head == NULL){return ;}
else{
girls *tem,*pre;tem = pre = head;
if(TOPflag !=0){
while(tem->pri!=TOPflag){pre=tem;tem=tem->next;}
if(tem==head){head=head->next;}
else{
pre->next=tem->next;
if(tem->w!=0)
printf("Bye %d: %d\n",tem->pri,tem->w);
free(tem);
}
}
tem=head;
while(tem != NULL){
if(tem->w!=0)
printf("Bye %d: %d\n",tem->pri,tem->w);
girls *p;p=tem;
tem=tem->next;
free(p);
}
}
return ;
}
/*void show()
{
if(head == NULL) return ;
girls *tem;
tem = head;
while(tem!=NULL){
printf("%d-%d\n",tem->pri,tem->w);
tem=tem->next;
}
printf("\n");
}*/
int main()
{
int T;cin>>T;
while(T--){
head=NULL;TOPflag=0,LEN=0;
int n,opid;cin>>n;
M.clear();
rep(opid,1,n+1){
//show();
string opname;int num;
cin>>opname;
cout<<"Operation #"<<opid<<": ";
if(opname == "Add"){cin>>num;Add(num);}
if(opname == "Close"){cin>>num;Close(num);}
if(opname == "Chat"){cin>>num;Chat(num);}
if(opname == "Rotate"){cin>>num;Rotate(num);}
if(opname == "Prior"){Prior();}
if(opname == "Choose"){cin>>num;Choose(num);}
if(opname == "Top"){cin>>num;Top(num);}
if(opname == "Untop"){Untop();}
}
GOODBEY();
}
return 0;
}当然如果是使用列表则STL中的Vector也可以取代使用。
下面是STL版本：
#include<bits/stdc++.h>
#define MAXN 100010
#define MAXE 100010
#define ll long long
#define eps 1e-6
#define PI acos(-1)
#define FILEIN freopen("in.txt","r",stdin)
#define FILEOUT freopen("out.txt","w",stdout)
#define CLR(x) memset(x,0,sizeof(x))
#define MEM(a,x) memset(a,x,sizeof(a))
#define PB(x) push_back(x)
#define PF(x) push_front(x)
#define rep(x,a,b) for(x=a;x<b;x++)
void sf(int &x){scanf("%d",&x);}
void sf(char &x){scanf("%c",&x);}
void sf(double &x){scanf("%lf",&x);}
void sf(char *x){scanf("%s",x);}
void sf(ll &x){scanf("%I64d",&x);}
void pf(int x){printf("%d",x);}
void pf(char x){printf("%c",x);}
void pf(double x){printf("%f",x);}
void pf(char *x){printf("%s",x);}
void pf(ll x){printf("%I64d",x);}
void pf(){printf("\n");}
const ll mod = 1e9+7;
const int maxn = 100010;
const int INF = 0x7ffffff;
const long long LINF = 0x7fffffffffffffff;
using namespace std;
ll q_pow(ll x,ll y){ll res=1;while(y){if(y&1) res=(res*x)%mod; y>>=1;x=(x*x)%mod;}return res;}
ll inv(ll x){return q_pow(x,mod-2);}
int Read(){int x=0,F=1;char C=getchar();while(C<'0'||C>'9'){if(C=='-')F=-F;C=getchar();}while(C>='0'&&C<='9'){x=x*10-'0'+C,C=getchar();}return x*F;}
int Trans(){char c;sf(c);int res;res=c-'0';return res;}
map<int ,ll>M;
map<int ,ll>::iterator iter;
vector<int >V;
vector<int >::iterator it;
string opname;
int TOP = 0;
void init(){M.clear();V.clear();TOP=0;}
void Add(int t){
if(M.find(t)!=M.end()){printf("same priority.\n");return;}
V.push_back(t);M[t]=0;printf("success.\n");
}
void Close(int t){
if(M.find(t)==M.end()){printf("invalid priority.\n");return;}
printf("close %d with %lld.\n",t,M[t]);
if(TOP==t){TOP=0;}
it=find(V.begin(),V.end(),t);V.erase(it);M.erase(t);
}
void Chat(int t){
if(V.empty()){printf("empty.\n");return ;}
if(TOP) M[TOP]+=t;
else{
it=V.begin();
M[(*it)]+=t;
}
printf("success.\n");
}
void Rotate(int t){
if(t<1||t>V.size()){printf("out of range.\n");return ;}
it=V.begin()+(t-1);
int girl=(*it);V.erase(it);
V.insert(V.begin(),girl);
printf("success.\n");
}
void Prior(){
if(M.empty()){printf("empty.\n");return;}
iter=--M.end();
int girl=(*iter).first;
it=find(V.begin(),V.end(),girl);
V.erase(it);V.insert(V.begin(),girl);
printf("success.\n");
}
void Choose(int t){
if(M.find(t) == M.end()){printf("invalid priority.\n");return ;}
it=find(V.begin(),V.end(),t);
V.erase(it);
V.insert(V.begin(),t);
printf("success.\n");
}
void Top(int t){
if(M.find(t) == M.end()){printf("invalid priority.\n");return ;}
TOP=t;printf("success.\n");return ;
}
void Untop(){
if(TOP==0){printf("no such person.\n");return;}
TOP=0;printf("success.\n");return;
}
int main()
{
int cas,n,num;
cin>>cas;
while(cas--){
init();
cin>>n;
for(int i=1;i<=n;i++){
cin>>opname;
printf("Operation #%d: ",i);
if(opname == "Add"){cin>>num;Add(num);}
if(opname == "Close"){cin>>num;Close(num);}
if(opname == "Chat"){cin>>num;Chat(num);}
if(opname == "Rotate"){cin>>num;Rotate(num);}
if(opname == "Prior"){Prior();}
if(opname == "Choose"){cin>>num;Choose(num);}
if(opname == "Top"){cin>>num;Top(num);}
if(opname == "Untop"){Untop();}
}
if(TOP!=0){
it = find(V.begin(),V.end(),TOP);
if(M[(*it)]>0) printf("Bye %d: %lld\n",(*it),M[(*it)]);
V.erase(it);
}
for(it=V.begin();it!=V.end();it++){
if(M[(*it)]>0) printf("Bye %d: %lld\n",(*it),M[(*it)]);
}
}
return 0;
}
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