牛客网刷题：自动售货系统
本题通过输入相关操作命令实现货物的自动售货找零等。
话不多说，直接开始题目：
描述
1 总体说明
考生需要模拟实现一个简单的自动售货系统，实现投币、购买商品、退币、查询库存商品及存钱盒信息的功能。
系统初始化时自动售货机中商品为6种商品,商品的单价参见1.1规格说明，存钱盒内放置1元、2元、5元、10元钱币，商品数量和钱币张数通过初始化命令设置，参见2.1 系统初始化。
1.1规格说明
1. 商品:每种商品包含商品名称、单价、数量三种属性，其中商品名不重复。考生不能修改商品名称和单价，初始化命令设置商品数量。这些信息在考试框架中进行定义，考生在实现功能代码时可直接使用。
| 商品 名称 | 单价 | 数量 |
| A1 | 2 | X |
| A2 | 3 | X |
| A3 | 4 | X |
| A4 | 5 | X |
| A5 | 8 | X |
| A6 | 6 | X |
2. 存钱盒信息：钱币面额、张数两种属性。初始化命令设置各种面额钱币张数。这些信息在考试框架中进行定义，考生在实现功能代码时可直接使用。
| 钱币面额 | 张数 |
| 10元 | X |
| 5元 | X |
| 2元 | X |
| 1元 | X |
3. 退币原则 ：
1) 根据系统存钱盒内钱币的 信息 ，按钱币总张数最少的原则进行退币。
2) 如果因零钱不足导致不能退币，则尽最大可能退币，以减少用户损失。
例如：假设存钱盒内只有4张2元，无其它面额钱币。如果需要退币7元，系统因零钱不足无法退币，则继续尝试退币6元，最终系统成功退币3张2元,用户损失1元钱币。
4. 投币操作说明：每次投币成功，投入的钱币面额累加到投币余额；同时，本次投入的钱币放入存钱盒中，存钱盒相应面额钱币增加。
5. 投币余额：指当前自动售货机中用户剩余的可购买商品的钱币总额；例如：投入2元面额的钱币，投币余额增加2元；购买一件价格2元的商品，投币余额减少2元；
6. 退币操作说明：退币操作需要遵守 退币原则 ；退币成功后，投币余额清零，同时扣除存钱盒相应的金额。
7. 购买商品操作说明：一次仅允许购买一件商品；购买商品成功后，自动售货机中对应商品数量减1，投币余额扣除本次购买商品的价格。
2 操作说明
命令字与第一个参数间使用一个空格分隔，多条命令采用分号隔开。考试系统会对输入命令格式进行处理，考生不需要关注输入命令格式的合法性，只需要实现命令处理函数。
2.1 系统初始化
命令格式：
r A1 数量 -A2 数量 -A3 数量 -A4 数量 -A5 数量 -A6 数量 1 元张数 -2 元张数 -5 元张数 -10 元张数
| 参数名称 | 参数说明 | 类型 | 取值范围 |
| A1数量 | 商品A1数量 | 整数 | [0,30] |
| A2数量 | 商品A2数量 | 整数 | [0,30] |
| A3数量 | 商品A3数量 | 整数 | [0,30] |
| A4数量 | 商品A4数量 | 整数 | [0,30] |
| A5数量 | 商品A5数量 | 整数 | [0,30] |
| A6数量 | 商品A6数量 | 整数 | [0,30] |
| 1元张数 | 面额1元钱币张数 | 整数 | [0,30] |
| 2元张数 | 面额2元钱币张数 | 整数 | [0,30] |
| 5元张数 | 面额5元钱币张数 | 整数 | [0,30] |
| 10元张数 | 面额10元钱币张数 | 整数 | [0,30] |
商品和各种面额钱币取值范围只是作为初始化命令的限制，其它场景下不限制取值范围；考试框架已经实现取值范围的检查，考生不需要关注。
功能说明：设置自动售货机中商品数量和存钱盒各种面额的钱币张数；
约束说明：系统在任意阶段均可执行r初始化系统；考生不需要关注参数的合法性，不需要关注增加或缺少参数的场景；
输出说明：输出操作成功提示（执行完r命令后系统会自动输出操作结果，考生不需要再次调用输出函数），例：
| 命令 | 输出 | 含义 |
| r 6-5-4-3-2-1 4-3-2-1; | S001:Initialization is successful | 初始化成功 |
2.2 投币
命令格式：p 钱币面额
功能说明：
（1） 如果投入非1元、2元、5元、10元的钱币面额（钱币面额不考虑负数、字符等非正整数的情况），输出“E002:Denomination error”；
（2） 如果存钱盒中1元和2元面额钱币总额小于本次投入的钱币面额，输出“E003:Change is not enough, pay fail”，但投入1元和2元面额钱币不受此限制。
（3） 如果自动售货机中商品全部销售完毕，投币失败。输出“E005:All the goods sold out”；
（4） 如果投币成功，输出“S002:Pay success,balance=X”；
约束说明：
（1） 系统在任意阶段都可以投币；
（2） 一次投币只能投一张钱币；
（3） 同等条件下，错误码的优先级：E002 > E003 > E005；
输出说明：如果投币成功，输出“S002:Pay success,balance=X”。
例：
| 命令 | 输出 |
| p 10; | S002:Pay success,balance=10 |
2.3 购买商品
命令格式：b 商品名称
功能说明：
（1） 如果购买的商品不在商品列表中，输出“E006:Goods does not exist”；
（2） 如果所购买的商品的数量为0，输出“E007:The goods sold out”；
（3） 如果投币余额小于待购买商品价格，输出“E008:Lack of balance”；
（4） 如果购买成功，输出“S003:Buy success,balance=X”；
约束说明：
（1） 一次购买操作仅能购买一件商品，可以多次购买；
（2） 同等条件下，错误码的优先级：E006 > E007 > E008；
输出说明：
如果购买成功，输出“S003:Buy success,balance=X”。
例:
| 命令 | 输出 |
| b A1; | S003:Buy success,balance=8 |
2.4 退币
命令格式：c
功能说明：
（1） 如果投币余额等于0的情况下，输出“E009:Work failure”；
（2） 如果投币余额大于0的情况下，按照 退币原则 进行“找零”，输出退币信息；
约束说明：
（1） 系统在任意阶段都可以退币；
（2） 退币方式必须按照 退币原则 进行退币；
输出说明：如果退币成功，按照 退币原则 输出退币信息。
例，退5元钱币:
| 命令 | 输出 |
| c; | 1 yuan coin number=0 2 yuan coin number=0 5 yuan coin number=1 10 yuan coin number=0 |
2.5 查询
命令格式：q 查询类别
功能说明：
（1） 查询自动售货机中商品信息，包含商品名称、单价、数量。 根据商品数量从大到小进行排序；商品数量相同时，按照商品名称的先后顺序进行排序 。
例如：A1的商品名称先于A2的商品名称，A2的商品名称先于A3的商品名称。
（2） 查询存钱盒信息，包含各种面额钱币的张数；
（3） 查询类别如下表所示:
| 查询类别 | 查询内容 |
| 0 | 查询商品信息 |
| 1 | 查询存钱盒信息 |
如果“查询类别”参数错误，输出“E010:Parameter error”。“查询类别”参数错误时，不进行下面的处理；
输出说明：
“查询类别”为0时，输出自动售货机中所有商品信息（商品名称单价数量）例：
| 命令 | 输出 |
| q 0; | A1 2 6 A2 3 5 A3 4 4 A4 5 3 A5 8 2 A6 6 0 |
“查询类别”为1时，输出存钱盒信息（各种面额钱币的张数），格式固定。例：
| 命令 | 输出 | |
| q 1; | 1 yuan coin number=4 2 yuan coin number=3 5 yuan coin number=2 10 yuan coin number=1 | |
输入描述：
依照说明中的命令码格式输入命令。
输出描述：
输出执行结果
示例1
输入：r 22-18-21-21-7-20 3-23-10-6;c;q0;p 1;b A6;c;b A5;b A1;c;q1;p 5;
输出：S001:Initialization is successful
E009:Work failure
E010:Parameter error
S002:Pay success,balance=1
E008:Lack of balance
1 yuan coin number=1
2 yuan coin number=0
5 yuan coin number=0
10 yuan coin number=0
E008:Lack of balance
E008:Lack of balance
E009:Work failure
E010:Parameter error
S002:Pay success,balance=5
#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>
#include <map>
#include <stack>
#include <algorithm>
using namespace std;
class GoodsSaleSystem
{
public:
GoodsSaleSystem();
~GoodsSaleSystem();
void InitSaleSystem();
void Run(string str);//执行指令
void Init_r(string cmd);//系统初始化
void Pay_p(string cmd);//投币
void Buy_b(string cmd);//购买商品
void Change_c();//退币
void Query_q(string cmd);//查询
private:
//货物单价
map<string, unsigned int> m_mapGoodsPrice;
//货物数量
map<string, unsigned int> m_mapGoodsNum;
//钱币个数
map<unsigned int, unsigned int> m_mapMoneyNum;
//投币余额
unsigned int m_payMoney;
};
GoodsSaleSystem::GoodsSaleSystem()
{
}
GoodsSaleSystem::~GoodsSaleSystem()
{
}
void GoodsSaleSystem::InitSaleSystem()
{
m_mapGoodsPrice["A1"] = 2;
m_mapGoodsPrice["A2"] = 3;
m_mapGoodsPrice["A3"] = 4;
m_mapGoodsPrice["A4"] = 5;
m_mapGoodsPrice["A5"] = 8;
m_mapGoodsPrice["A6"] = 6;
m_mapGoodsNum["A1"] = 0;
m_mapGoodsNum["A2"] = 0;
m_mapGoodsNum["A3"] = 0;
m_mapGoodsNum["A4"] = 0;
m_mapGoodsNum["A5"] = 0;
m_mapGoodsNum["A6"] = 0;
m_mapMoneyNum[1] = 0;
m_mapMoneyNum[2] = 0;
m_mapMoneyNum[5] = 0;
m_mapMoneyNum[10] = 0;
m_payMoney = 0;
}
void GoodsSaleSystem::Run(string str)
{
vector<string> veccmd;
string tmp;
str += ";";//添加一个;便于找到后面一个字段，否则需要判断有;和无;的两种情况处理
int pos = str.find(";");
while (pos != string::npos)
{
tmp = str.substr(0, pos);
if (tmp.size() > 0)
veccmd.push_back(tmp);
str = str.substr(pos + 1);
pos = str.find(";");
}
for (auto &it : veccmd)
{
switch (it[0])
{
case 'r':
Init_r(it);
break;
case 'p':
Pay_p(it);
break;
case 'b':
Buy_b(it);
break;
case 'c':
Change_c();
break;
case 'q':
Query_q(it);
break;
}
}
}
void GoodsSaleSystem::Init_r(string cmd)
{
if (cmd[0] == 'r' && cmd[1] == ' ')
{
cmd = cmd.substr(2);
int pos = cmd.find(" ");
if (pos != string::npos)
{
string goodsnumstr;
string moneynumstr;
goodsnumstr = cmd.substr(0, pos);
moneynumstr = cmd.substr(pos + 1);
string tmp;
pos = goodsnumstr.find("-");
for (auto it = m_mapGoodsNum.begin();it != m_mapGoodsNum.end(); it++)
{
if (pos == string::npos)
{
it->second = stoi(goodsnumstr.c_str());
}
else
{
tmp = goodsnumstr.substr(0, pos);
it->second = stoi(tmp.c_str());
goodsnumstr = goodsnumstr.substr(pos + 1);
pos = goodsnumstr.find("-");
}
}
pos = moneynumstr.find("-");
for (auto it = m_mapMoneyNum.begin(); it != m_mapMoneyNum.end(); it++)
{
if (pos == string::npos)
{
it->second = stoi(moneynumstr.c_str());
}
else
{
tmp = moneynumstr.substr(0, pos);
it->second = stoi(tmp.c_str());
moneynumstr = moneynumstr.substr(pos + 1);
pos = moneynumstr.find("-");
}
}
cout <<"S001:Initialization is successful"<<endl;
}
}
}
void GoodsSaleSystem::Pay_p(string cmd)
{
if (cmd[0] == 'p' && cmd[1] == ' ')
{
cmd = cmd.substr(2);
int tmp = stoi(cmd.c_str());
if (m_mapMoneyNum.find(tmp) != m_mapMoneyNum.end())
{
int changetotal = m_mapMoneyNum[1] + m_mapMoneyNum[2] * 2;
if (tmp != 1 && tmp != 2 && changetotal <= tmp)
{
cout << "E003:Change is not enough, pay fail" << endl;
}
else
{
bool hasleft = false;
for (auto &it : m_mapGoodsNum)
{
if (it.second > 0)
{
hasleft = true;
break;
}
}
if (hasleft)
{
m_mapMoneyNum[tmp]++;
m_payMoney += tmp;
cout << "S002:Pay success,balance=" << m_payMoney <<endl;
}
else
{
cout << "E005:All the goods sold out" << endl;
}
}
}
else
{
cout << "E002:Denomination error" << endl;
}
}
}
void GoodsSaleSystem::Buy_b(string cmd)
{
if (cmd[0] == 'b' && cmd[1] == ' ')
{
cmd = cmd.substr(2);
if (m_mapGoodsNum.find(cmd) != m_mapGoodsNum.end())
{
if (m_mapGoodsNum[cmd] == 0)
{
cout << "E007:The goods sold out" << endl;
}
else
{
if (m_payMoney < m_mapGoodsPrice[cmd])
{
cout << "E008:Lack of balance" << endl;
}
else
{
m_payMoney -= m_mapGoodsPrice[cmd];
cout << "S003:Buy success,balance=" << m_payMoney<<endl;
}
}
}
else
{
cout << "E006:Goods does not exist" << endl;
}
}
}
void GoodsSaleSystem::Change_c()
{
if (m_payMoney == 0)
{
cout << "E009:Work failure" << endl;
}
else
{
stack<string> stkstr;
string tmp;
for (auto it = m_mapMoneyNum.rbegin(); it != m_mapMoneyNum.rend(); it++)//从大额开始计算
{
unsigned int value = it->first;//面额
unsigned int num = it->second;//个数
unsigned int changenum = m_payMoney / value > num ? num : m_payMoney / value;//实际找零个数
tmp = to_string(value) + " yuan coin number=" + to_string(changenum);
stkstr.push(tmp);
m_payMoney -= changenum * value;
}
while(stkstr.size())
{
string str = stkstr.top();
cout << str << endl;
stkstr.pop();
}
}
}
void GoodsSaleSystem::Query_q(string cmd)
{
if (cmd[0] == 'q' && cmd[1] == ' ')
{
cmd = cmd.substr(2);
if (cmd=="0")
{
for (auto it = m_mapGoodsNum.begin(), itor = m_mapGoodsPrice.begin(); it != m_mapGoodsNum.end(), itor != m_mapGoodsPrice.end(); it++, itor++)
{
string goodsname = it->first;//货物名 也可使用itor->first
int price = itor->second;//单价
int goodsleft = it->second;//个数
string tmp = goodsname + " "+to_string(price) +" " + to_string(goodsleft);
cout << tmp << endl;
}
}
else if(cmd == "1")
{
for (auto it = m_mapMoneyNum.begin(); it != m_mapMoneyNum.end(); it++)
{
int value = it->first;//面额
int num = it->second;//个数
string tmp = to_string(value) + " yuan coin number=" + to_string(num);
cout << tmp << endl;
}
}
else
{
cout <<"E010:Parameter error"<< endl;
}
}
else
{
cout << "E010:Parameter error" << endl;
}
}
int main()
{
string cmdstr;
GoodsSaleSystem goodssale;
goodssale.InitSaleSystem();
while (getline(cin, cmdstr))
{
goodssale.Run(cmdstr);
}
return 0;
}首先是在数据结构的选择上，因为投币是1、2、5、10这样的币种进来，很方便转数字，所以m_mapMoneyNum容器的first存的是数字；购买商品的参数传入的是商品名(A1\A2\A3\A4\A5\A6),所以m_mapGoodsNum和m_mapGoodsPrice采用map容器first存的是string类型的商品名字，这样可以减少很多的if/else的逻辑判断，否则需要判断是A1\A2\A3\A4\A5\A6分别做各自逻辑处理。测试中遇到几个案例没有通过，发现是因为这句if (tmp != 1 && tmp != 2 && changetotal < tmp)的原因，题目描述是：“如果存钱盒中1元和2元面额钱币总额小于本次投入的钱币面额，输出“E003:Change is not enough, pay fail”，但投入1元和2元面额钱币不受此限制”。所以我是没有加上等于的，后面修改为if (tmp != 1 && tmp != 2 && changetotal <= tmp)通过了所有测试用例；我觉得这个地方题目描述是不够严谨的，或者是测试用例的通过判断是有误的。
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