【NOIP2010】机器翻译

本文探讨了一款机器翻译软件的内存管理策略,该软件通过查找内存或外存词典来翻译文章,采用队列原理实现单词缓存,确保高效翻译并减少外存访问。

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题目背景

小晨的电脑上安装了一个机器翻译软件,他经常用这个软件来翻译英语文章。

题目描述

这个翻译软件的原理很简单,它只是从头到尾,依次将每个英文单词用对应的中文含义来替换。对于每个英文单词,软件会先在内存中查找这个单词的中文含义,如果内存中有,软件就会用它进行翻译;如果内存中没有,软件就会在外存中的词典内查找,查出单词的中文含义然后翻译,并将这个单词和译义放入内存,以备后续的查找和翻译。

假设内存中有MM个单元,每单元能存放一个单词和译义。每当软件将一个新单词存入内存前,如果当前内存中已存入的单词数不超过M-1M−1,软件会将新单词存入一个未使用的内存单元;若内存中已存入MM个单词,软件会清空最早进入内存的那个单词,腾出单元来,存放新单词。

假设一篇英语文章的长度为NN个单词。给定这篇待译文章,翻译软件需要去外存查找多少次词典?假设在翻译开始前,内存中没有任何单词。

输入输出格式

输入格式:

共22行。每行中两个数之间用一个空格隔开。

第一行为两个正整数M,NM,N,代表内存容量和文章的长度。

第二行为NN个非负整数,按照文章的顺序,每个数(大小不超过10001000)代表一个英文单词。文章中两个单词是同一个单词,当且仅当它们对应的非负整数相同。

输出格式:

一个整数,为软件需要查词典的次数。

解析:

这个提的关键在于将所查的单词放入内存中,再如何拿出来,再一下的代码中,我将内存看成一个队列(队列内元素先进先出),只不过这个队是个环,最开始的时候,内存为空,对文章的每个单词再内存中遍历,如果找到这个元素,就查看下一个单词,如果没找到这个单词,就把最先入队的(P指着那个位置)单词,出队,然后放入P中。然后P移向下一个位置,当P超出内存的长度的时候,P=1;其实P在这里的作用就是一个分割。

 

//#include<bits/stdc++.h>  //万能头文件
#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<cstring>
using namespace std;
int main()
{
	int ramlen,len,point,ans;
	int passage[10001],ram[1001];
	while(scanf("%d%d",&ramlen,&len)!=EOF)
	{
		ans=0;
		memset(ram,0,sizeof(ram));			//	因为单词用非负整数表示,所以最初内存中为空,用0表示 
		for(int i=1;i<=len;i++)
		scanf("%d",&passage[i]);
		point=1;
		for(int i=1;i<=len;i++)
		{
			int flag=0;
			for(int j=1;j<=ramlen;j++)
			if(ram[j]==passage[i])
			{
				flag=1;
				break;
			}					//内存中有这个单词 不再进行查找 
			if(!flag)			//如果没找到,查询次数加1,内存中新增这个单词 ,替换掉point指着的ram 
			{
				ans++;
				ram[point]=passage[i];
				point++;				//替换完成,point指向下一这个单词 
				if(point==ramlen+1)
				point=1;	
			}
		}
		cout<<ans<<endl;
	 } 
	return 0; 
 } 

 

<think>题目:[NOIP2010 提高组 T1] 机器翻译 问题描述:小电脑安装一个机器翻译软件,他经常用这个软件翻译英语文章。这个翻译软件的原理很简单,它只是从头到尾,依次将每个英文单词用对应的中文含义来替换。对于每个英文单词,软件会先在内存中查找这个单词的中文含义,如果内存中有,软件就会用它进行翻译;如果内存中没有,软件就会在外存中的词典内查找,查出单词的中文含义然后翻译,并将这个单词和译义放入内存,以备后续的查找和翻译。假设内存中有M个单元,每单元能存放一个单词和译义。当软件一个新单词存入内存前,如果当前内存中已存入的单词数不超过M-1,软件会将新单词存入一个未使用的内存单元;若内存中已存入M个单词,软件会清空最早进入内存的那个单词,腾出单元来,存放新单词。 假设一篇英语文章的长度为N个单词。给定这篇待译文章翻译软件需要去外存查找多少次词典?假设在翻译开始前,内存中没有任何单词。 输入格式: 共2行。每行中两个数之间用一个空格隔开。 第一行为两个正整数M和N,代表内存容量和文章的长度。 第二行为N个非负整数,按照文章的顺序,每个数(大小不超过1000)代表一个英文单词。文章中两个单词是同一个单词,当且仅当它们对应的非负整数相同。 输出格式: 一个整数,为软件需要查词典的次数。 示例输入: 3 7 1 2 1 5 4 4 1 示例输出: 5 解题思路: 我们需要模拟翻译软件的工作过程。内存可以看作一个队列,当内存满的时候,需要将最早进入内存的单词(队头)移除,然后将新单词加入队尾。但是,在加入新单词之前,需要检查这个单词是否已经在内存中(即队列中)。如果已经在内存中,则不需要查词典;如果不在,则需要查词典,并且将该单词加入内存(如果内存已满,则先移除队头)。 注意:题目要求输出的是需要查词典的次数。 算法步骤: 1. 初始化一个队列(或列表)来模拟内存,一个集合(或列表)来快速检查单词是否在内存中(由于数字范围不大,我们可以直接使用列表或集合,但为了查找效率,使用集合更好,但注意队列中顺序不能乱,所以我们需要同时维护一个队列和一个集合?或者我们可以只用一个队列,然后每次查找时遍历队列?由于M最大100,N最大1000,所以即使遍历也是可以接受的。但为了效率,我们可以同时维护一个集合,但要注意同步更新。 2. 由于M和N都不大,我们可以使用一个队列(用列表模拟队列)和一个集合(set)来存储当前内存中的单词。这样,查找是否在内存中只需要O(1)的时间。 3. 具体过程: - 初始化查词典次数count=0,队列queue和集合mem_set。 - 遍历文章中的每个单词: 如果当前单词不在mem_set中,则: 需要查词典(count++) 如果当前队列长度等于M(内存已满),则: 从队列中弹出队首元素(popleft),同时从mem_set中移除该元素。 将当前单词加入队列(append),并加入mem_set。 否则,如果在mem_set中,则不需要查词典,也不需要对内存做任何操作(因为已经在内存中,而且不需要更新它在内存中的位置?注意:题目没有要求更新位置(如LRU),只是如果内存中有就直接用,没有才去查,而且查了之后是放在内存的末尾(如果内存满了则替换最早进入的)。但是,这里有一个细节:如果单词已经在内存中,我们不需要把它重新放到队尾(即不更新它在内存中的位置),因为题目没有说更新位置(不是LRU,而是FIFO)。所以,我们只需要记录单词是否在内存中,而不需要调整位置。 4. 输出count。 注意:同一个单词可能在后面再次出现,而且可能已经不在内存中了(因为被移除了),所以每次都需要判断。 由于我们使用集合来快速判断,所以效率较高。 代码实现(Python):</think>### 解决方案:模拟翻译软件的内存管理过程 #### 方法思路 使用队列(先进先出)模拟内存单元,并用集合辅助快速查找单词是否存在。遍历每个单词: 1. 若单词在内存中,直接跳过 2. 若不在内存中: - 查词典次数+1 - 若内存已满,移除最早进入的单词 - 将新单词加入内存 #### 代码实现 ```python from collections import deque def main(): M, N = map(int, input().split()) words = list(map(int, input().split())) memory = deque() # 用队列存储内存中的单词(维护顺序) mem_set = set() # 用集合快速判断单词是否存在 count = 0 # 查词典次数 for word in words: if word not in mem_set: count += 1 if len(memory) == M: # 内存已满 removed_word = memory.popleft() mem_set.remove(removed_word) memory.append(word) mem_set.add(word) print(count) if __name__ == "__main__": main() ``` #### 代码解释 1. **数据结构选择**: - `deque`:模拟内存的先进先出特性,高效实现队首移除和队尾插入 - `set`:提供O(1)时间复杂度的存在性检查 2. **核心流程**: - 读取内存容量`M`和文章长度`N` - 遍历每个单词: - 不在内存时:计数器+1,内存满则移除队首单词,新单词入队 - 输出总查词典次数 3. **示例分析**(输入:`3 7 [1,2,1,5,4,4,1]`): | 单词 | 内存变化 | 查词典 | 说明 | |------|--------------------|--------|--------------------------| | 1 | [1] | ✓ | 首次出现 | | 2 | [1,2] | ✓ | 加入新词 | | 1 | [1,2] | ✗ | 已存在 | | 5 | [1,2,5] | ✓ | 加入新词 | | 4 | [2,5,4] | ✓ | 移除1(最早),加入4 | | 4 | [2,5,4] | ✗ | 已存在 | | 1 | [5,4,1] | ✓ | 移除2(最早),加入1 | **总计查词典次数:5** #### 复杂度分析 - **时间复杂度**:O(N),每个单词处理时间O(1) - **空间复杂度**:O(M),内存最多存储M个单词 --- ### 相关问题讨论
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