一、问题描述
题目描述
A 公司准备对其下面的 N 个产品评选最差奖。评选的方式是首先对每个产品进行评分,然后根据评分区间计算相邻几个产品中最差的产品。评选的标准是依次找到从当前产品开始前 M 个产品中最差的产品,请给出最差产品的评分序列。
输入描述
- 第一行,数字
M
,表示评分区间的长度,取值范围是0 < M < 10000
。 - 第二行,产品的评分序列,比如
[12,3,8,6,5]
,产品数量N
范围是-10000 < N < 10000
。
输出描述
输出评分区间内最差产品的评分序列。
用例
输入
3
12,3,8,6,5
输出
3,3,5
说明
12,3,8
最差的是3
。3,8,6
最差的是3
。8,6,5
最差的是5
。
题目解析
问题理解
题目要求我们从产品的评分序列中,依次找到每个长度为 M
的滑动窗口中的最小值(即最差产品的评分),并输出这些最小值的序列。
关键点
- 滑动窗口:窗口长度为
M
,依次滑动计算每个窗口的最小值。 - 最差产品:每个窗口中的最小值即为最差产品的评分。
- 输出结果:输出所有窗口的最小值序列。
解题思路
暴力解法
- 遍历滑动窗口:从第一个产品开始,依次滑动窗口,窗口长度为
M
。 - 计算窗口最小值:对于每个窗口,遍历窗口内的所有产品,找到最小值。
- 输出结果:将所有窗口的最小值按顺序输出。
时间复杂度
- 暴力解法的时间复杂度为
O((N - M + 1) * M)
,其中N
是产品数量,M
是窗口长度。
优化思路
如果需要优化时间复杂度,可以使用单调队列(Monotonic Queue)或堆(Heap)等数据结构,将时间复杂度优化到 O(N)
。
结论
通过滑动窗口遍历评分序列,并计算每个窗口的最小值,我们可以得到最差产品的评分序列。最终输出结果为所有窗口的最小值序列。
最终答案
输出评分区间内最差产品的评分序列。例如:
3,3,5
二、JavaScript算法源码
这段JavaScript代码实现了一个在ACM模式下从控制台读取输入的程序。它通过readline
模块实现连续行读取,并针对给定大小的滑动窗口计算数组中每个窗口的最小值。以下是对代码的详细讲解和注释。
代码解析
1. 准备读取输入
javascript">const readline = require("readline");const rl = readline.createInterface({input: process.stdin,output: process.stdout,
});const lines = [];
- 使用
readline
模块创建接口rl
,用于处理标准输入输出。 - 定义一个数组
lines
,用于存储每行输入。
2. 读取输入
javascript">rl.on("line", (line) => {lines.push(line);if (lines.length === 2) {const m = lines[0] - 0;const arr = lines[1].split(",").map(Number);console.log(getResult(arr, m));lines.length = 0;}
});
rl.on("line", (line) => {...})
:设置一个事件监听器,当有新行输入时执行回调函数。lines.push(line)
:将输入的每行数据存储到lines
数组中。- 当
lines
数组长度为2时,意味着已经读取到了两行输入:const m = lines[0] - 0;
:将第一行转换为数字,表示滑动窗口的大小m
。const arr = lines[1].split(",").map(Number);
:将第二行以,
分割并转换为数字数组arr
。- 调用
getResult(arr, m)
函数计算结果并输出。 - 重置
lines
数组,准备接收下一组输入。
3. 计算滑动窗口最小值
javascript">function getResult(arr, m) {const ans = [];for (let i = 0; i <= arr.length - m; i++) {ans.push(Math.min(...arr.slice(i, i + m)));}return ans.join(",");
}
function getResult(arr, m)
:定义一个函数,接受输入数组arr
和滑动窗口大小m
。- 初始化结果数组
ans
。 - 遍历数组,
for (let i = 0; i <= arr.length - m; i++)
:arr.slice(i, i + m)
:截取从索引i
开始,长度为m
的子数组。Math.min(...arr.slice(i, i + m))
:求子数组的最小值。- 将最小值添加到
ans
数组中。
- 返回结果数组
ans
,并用,
连接成字符串。
示例运行
假设输入如下:
3
1,3,5,2,8,6
解释:
- 输入行1:
3
(滑动窗口大小m
)。 - 输入行2:
1,3,5,2,8,6
(输入数组)。
计算过程:
- 窗口1:
[1, 3, 5]
,最小值为1
。 - 窗口2:
[3, 5, 2]
,最小值为2
。 - 窗口3:
[5, 2, 8]
,最小值为2
。 - 窗口4:
[2, 8, 6]
,最小值为2
。
输出:
1,2,2,2
代码总结
- 这段代码有效地实现了滑动窗口的最小值计算,适用于ACM比赛模式的输入处理。
- 使用
readline
模块处理标准输入,使其适合多行输入的场景。 - 代码逻辑简洁清晰,可适应不同大小的滑动窗口和数组。
这段JavaScript代码实现了一个滑动窗口最小值计算的功能,使用的是数组模拟的单调队列。通过单调队列的方式,我们能够在每个滑动窗口内高效地计算最小值。接下来,我将详细解释代码的功能和实现方式。
代码解析
1. 输入处理
javascript">const readline = require("readline");const rl = readline.createInterface({input: process.stdin,output: process.stdout,
});const lines = [];
rl.on("line", (line) => {lines.push(line);if (lines.length === 2) {const m = lines[0] - 0;const arr = lines[1].split(",").map(Number);console.log(getResult(arr, m));lines.length = 0;}
});
readline
模块:用于处理控制台输入。rl.on("line", ...)
:监听输入的每一行,并将其存储到lines
数组中。- 当
lines
数组长度为2时,说明已经读取了窗口大小m
和数组arr
。 const m = lines[0] - 0;
:将字符串形式的整数转换为数字。const arr = lines[1].split(",").map(Number);
:将逗号分隔的字符串转换为数字数组。
- 当
- 调用
getResult(arr, m)
函数并输出结果。
2. 滑动窗口最小值算法
javascript">function getResult(nums, k) {const queue = []; // 用于存储当前滑动窗口的候选最小值const ans = []; // 用于存储每个窗口的最小值// 初始化第一个窗口的队列for (let i = 0; i < k; i++) {while (queue.length && queue.at(-1) > nums[i]) {queue.pop();}queue.push(nums[i]);}ans.push(queue[0]); // 将第一个窗口的最小值加入结果集// 处理后续窗口for (let i = k; i < nums.length; i++) {if (nums[i - k] == queue[0]) {queue.shift(); // 移出窗口外的元素}// 保持队列单调性while (queue.length && queue.at(-1) > nums[i]) {queue.pop();}queue.push(nums[i]);ans.push(queue[0]); // 当前窗口的最小值}return ans.join(); // 返回结果,以逗号分隔
}
-
队列的使用:
queue
用于模拟双端队列以维护当前窗口的最小值。 -
初始化第一个窗口:
- 遍历第一个窗口的元素,维护一个单调递增队列。
while (queue.length && queue.at(-1) > nums[i]) queue.pop();
:确保当前元素比队尾元素小,维持单调性。queue.push(nums[i]);
:将当前元素加入队列。ans.push(queue[0]);
:第一个窗口的最小值即为队首元素。
-
处理后续窗口:
if (nums[i - k] == queue[0]) queue.shift();
:如果滑出窗口的元素是最小值,则将其从队列移除。- 使用同样的方法更新队列,保持单调性。
- 将当前的最小值(队首元素)加入结果。
代码总结
- 效率:通过使用单调队列,算法能够在O(n)的时间复杂度内完成最小值计算,比简单遍历更加高效。
- 灵活性:该实现可处理任意长度的输入数组和窗口大小。
- 适用性:适合在Node.js环境下运行,处理标准输入输出。
示例
假设输入如下:
3
1,3,5,2,8,6
计算过程:
- 窗口1:
[1, 3, 5]
,最小值为1
。 - 窗口2:
[3, 5, 2]
,最小值为2
。 - 窗口3:
[5, 2, 8]
,最小值为2
。 - 窗口4:
[2, 8, 6]
,最小值为2
。
输出:
1,2,2,2
这段代码高效地实现了滑动窗口最小值的计算。通过使用数组模拟的单调队列,它能够在更低的时间复杂度内解决问题。
三、Java算法源码
这段Java代码实现了一个功能:根据用户输入的数组和窗口大小,计算数组中每个滑动窗口的最小值,并将结果以逗号分隔的字符串形式输出。下面是对代码的详细解释和注释。
代码解析
1. 主函数 main
java">public static void main(String[] args) {Scanner sc = new Scanner(System.in);int m = sc.nextInt();Integer[] arr =Arrays.stream(sc.next().split(",")).map(Integer::parseInt).toArray(Integer[]::new);System.out.println(getResult(arr, m));
}
-
Scanner:用于从标准输入中读取数据。
int m = sc.nextInt();
:读取一个整数,表示滑动窗口的大小m
。
-
数组输入:
sc.next().split(",")
:读取下一个输入行并用逗号分隔,得到字符串数组。Arrays.stream(...).map(Integer::parseInt).toArray(Integer[]::new)
:将字符串数组转换为Integer
数组。Arrays.stream(...)
:创建一个流。.map(Integer::parseInt)
:将每个字符串转换为整数。.toArray(Integer[]::new)
:将流转换为Integer
数组。
-
获取结果并输出:
- 调用
getResult(arr, m)
计算结果。 System.out.println(...)
:输出结果字符串。
- 调用
2. 函数 getResult
java">public static String getResult(Integer[] arr, int m) {ArrayList<Integer> ans = new ArrayList<>();for (int i = 0; i <= arr.length - m; i++) {int min = Integer.MAX_VALUE;for (int j = i; j < i + m; j++) min = Math.min(min, arr[j]);ans.add(min);}StringJoiner sj = new StringJoiner(",");for (Integer an : ans) {sj.add(an + "");}return sj.toString();
}
-
滑动窗口最小值计算:
- 初始化结果列表
ans
来存储每个窗口的最小值。 - 遍历数组:
- 外循环
for (int i = 0; i <= arr.length - m; i++)
:定位每个滑动窗口的起始位置。 - 初始化
min
为最大整数值Integer.MAX_VALUE
。 - 内循环
for (int j = i; j < i + m; j++)
:遍历当前窗口的每个元素。 min = Math.min(min, arr[j]);
:更新窗口最小值。- 将当前窗口的最小值添加到
ans
列表中。
- 外循环
- 初始化结果列表
-
结果输出格式化:
- 使用
StringJoiner
将ans
列表中的元素连接成字符串,使用逗号分隔。 - 遍历
ans
列表,将每个元素添加到StringJoiner
对象sj
中。 - 返回结果字符串。
- 使用
示例运行
假设输入如下:
3
1,3,5,2,8,6
解释:
- 输入行1:
3
(滑动窗口大小m
)。 - 输入行2:
1,3,5,2,8,6
(输入数组)。
计算过程:
- 窗口1:
[1, 3, 5]
,最小值为1
。 - 窗口2:
[3, 5, 2]
,最小值为2
。 - 窗口3:
[5, 2, 8]
,最小值为2
。 - 窗口4:
[2, 8, 6]
,最小值为2
。
输出:
1,2,2,2
代码总结
- 灵活性:代码灵活地读取用户输入并处理滑动窗口计算。
- 效率:通过简单的嵌套循环实现计算,适合小到中等规模的数据处理。
- 易于理解:代码结构清晰,易于理解和维护,适合初学者学习滑动窗口技术。
四、Python算法源码
这段Python代码实现了一个功能:根据用户输入的数组和窗口大小,计算数组中每个滑动窗口的最小值,并将结果以逗号分隔的字符串形式输出。以下是对代码的详细解释和注释。
代码解析
1. 读取输入
python">m = int(input())
arr = list(map(int, input().split(",")))
m = int(input())
:读取一个整数输入,表示滑动窗口的大小m
。arr = list(map(int, input().split(",")))
:input().split(",")
:读取一行输入并用逗号分隔,生成一个字符串列表。map(int, ...)
:将字符串列表的每个元素转换为整数。list(...)
:将转换后的结果存储为一个列表arr
。
2. 定义算法函数 getResult
python">def getResult(arr, m):ans = []for i in range(0, len(arr) - m + 1):ans.append(min(arr[i:i+m]))return ",".join(map(str, ans))
-
初始化结果列表
ans
,用于存储每个滑动窗口的最小值。 -
遍历数组:
for i in range(0, len(arr) - m + 1)
:循环遍历每个滑动窗口的起始位置i
。arr[i:i+m]
:使用切片获取当前窗口的子数组。min(arr[i:i+m])
:计算当前窗口的最小值。ans.append(...)
:将当前窗口的最小值添加到结果列表ans
中。
-
结果格式化输出:
",".join(map(str, ans))
:将ans
列表中的整数转换为字符串,并用逗号连接成一个字符串。
3. 调用算法并输出结果
python">print(getResult(arr, m))
- 调用
getResult(arr, m)
函数来计算滑动窗口的最小值。 - 使用
print
函数输出结果字符串。
示例运行
假设输入如下:
3
1,3,5,2,8,6
解释:
- 输入行1:
3
(滑动窗口大小m
)。 - 输入行2:
1,3,5,2,8,6
(输入数组)。
计算过程:
- 窗口1:
[1, 3, 5]
,最小值为1
。 - 窗口2:
[3, 5, 2]
,最小值为2
。 - 窗口3:
[5, 2, 8]
,最小值为2
。 - 窗口4:
[2, 8, 6]
,最小值为2
。
输出:
1,2,2,2
代码总结
- 简洁性:代码使用Python的强大内置函数(如
min
、map
、join
),实现简洁高效。 - 可读性:通过直观的切片和列表操作,代码容易理解。
- 适用性:适合处理小到中等规模的数组滑动窗口问题。对于较大数据集或更复杂的窗口操作,可能需要优化或使用高级数据结构。
五、C/C++算法源码:
以下是将上述Java代码分别改为C++和C的实现,并附上中文详细注释和代码的讲解。
C++ 实现
#include <iostream>
#include <vector>
#include <string>
#include <sstream>
#include <algorithm>
#include <climits>using namespace std;// 滑动窗口最小值计算函数
string getResult(const vector<int>& arr, int m) {vector<int> ans;// 遍历数组,计算每个滑动窗口的最小值for (size_t i = 0; i <= arr.size() - m; i++) {int minVal = INT_MAX; // 初始化最小值为最大整数for (size_t j = i; j < i + m; j++) {minVal = min(minVal, arr[j]); // 更新当前窗口的最小值}ans.push_back(minVal); // 保存当前窗口最小值}// 将结果转化为逗号分隔的字符串stringstream result;for (size_t i = 0; i < ans.size(); i++) {result << ans[i];if (i != ans.size() - 1) {result << ","; // 添加逗号分隔符}}return result.str();
}int main() {int m;string input;// 输入窗口大小mcin >> m;cin.ignore(); // 忽略换行符// 输入数组,逗号分隔getline(cin, input);stringstream ss(input);vector<int> arr;string temp;// 将字符串解析为整数数组while (getline(ss, temp, ',')) {arr.push_back(stoi(temp));}// 调用getResult函数并输出结果cout << getResult(arr, m) << endl;return 0;
}
C++ 实现讲解
-
输入处理:
- 首先读取滑动窗口大小
m
,然后通过getline()
函数读取整行输入数组。 - 使用
stringstream
和getline()
函数将逗号分隔的字符串解析成整数数组。
- 首先读取滑动窗口大小
-
滑动窗口最小值计算:
- 遍历数组的每个滑动窗口起始位置
i
,从i
到i + m
计算当前窗口的最小值。 - 使用
std::min
函数更新窗口中的最小值,并将其存储到结果数组ans
中。
- 遍历数组的每个滑动窗口起始位置
-
结果格式化:
- 将结果数组
ans
中的元素拼接成逗号分隔的字符串,使用stringstream
完成拼接。
- 将结果数组
-
输出结果:
- 调用
getResult
函数,输出滑动窗口的最小值结果。
- 调用
C 实现
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <limits.h>// 计算滑动窗口的最小值函数
void getResult(int* arr, int n, int m, char* result) {char buffer[10];int idx = 0;// 遍历每个滑动窗口for (int i = 0; i <= n - m; i++) {int minVal = INT_MAX; // 初始化当前窗口的最小值for (int j = i; j < i + m; j++) {if (arr[j] < minVal) {minVal = arr[j]; // 更新窗口的最小值}}// 将最小值转换为字符串并拼接到结果中sprintf(buffer, "%d", minVal);strcpy(result + idx, buffer);idx += strlen(buffer);// 添加逗号分隔符(除最后一个值外)if (i != n - m) {result[idx++] = ',';}}result[idx] = '\0'; // 添加字符串结束符
}int main() {int m;char input[1000];int arr[1000];int n = 0;// 输入滑动窗口大小scanf("%d", &m);getchar(); // 清除缓冲区的换行符// 输入数组(逗号分隔)fgets(input, sizeof(input), stdin);char* token = strtok(input, ",");while (token != NULL) {arr[n++] = atoi(token);token = strtok(NULL, ",");}// 计算滑动窗口的最小值并输出结果char result[1000];getResult(arr, n, m, result);printf("%s\n", result);return 0;
}
C 实现讲解
-
输入处理:
- 使用
scanf
读取滑动窗口大小m
。 - 使用
fgets
读取整行输入,并用strtok
按逗号分隔解析为整数数组。
- 使用
-
滑动窗口最小值计算:
- 遍历数组的每个滑动窗口起始位置
i
,从i
到i + m
计算当前窗口的最小值。 - 在内循环中比较,并更新当前窗口的最小值。
- 遍历数组的每个滑动窗口起始位置
-
结果格式化:
- 使用
sprintf
将整数值转换为字符串,并拼接到结果字符串中。 - 添加逗号分隔符,但确保最后一个元素不添加逗号。
- 使用
-
输出结果:
- 调用
getResult
函数,结果存储在字符串result
中,最后使用printf
输出。
- 调用
示例输入与输出
输入:
3
1,3,5,2,8,6
输出:
1,2,2,2
两种实现的对比
特性 | C++ 实现 | C 实现 |
---|---|---|
语言特性 | 使用STL(如vector 、string 等),代码简洁 | 仅使用C标准库,代码稍显复杂 |
字符串处理 | 使用stringstream 处理字符串拼接 | 使用strtok 和sprintf 处理字符串 |
易读性 | 更高,贴近自然语言 | 较低,需手动管理字符串拼接和数组 |
适用场景 | 适合C++环境和更复杂的数据处理 | 适合C语言环境的简洁实现 |
两种实现均可正确完成滑动窗口最小值的计算,开发者可以根据具体需求选择适合的语言和实现方式。
六、尾言
什么是华为OD?
华为OD(Outsourcing Developer,外包开发工程师)是华为针对软件开发工程师岗位的一种招聘形式,主要包括笔试、技术面试以及综合面试等环节。尤其在笔试部分,算法题的机试至关重要。
为什么刷题很重要?
-
机试是进入技术面的第一关:
华为OD机试(常被称为机考)主要考察算法和编程能力。只有通过机试,才能进入后续的技术面试环节。 -
技术面试需要手撕代码:
技术一面和二面通常会涉及现场编写代码或算法题。面试官会注重考察候选人的思路清晰度、代码规范性以及解决问题的能力。因此提前刷题、多练习是通过面试的重要保障。 -
入职后的可信考试:
入职华为后,还需要通过“可信考试”。可信考试分为三个等级:- 入门级:主要考察基础算法与编程能力。
- 工作级:更贴近实际业务需求,可能涉及复杂的算法或与工作内容相关的场景题目。
- 专业级:最高等级,考察深层次的算法以及优化能力,与薪资直接挂钩。
刷题策略与说明:
2024年8月14日之后,华为OD机试的题库转为 E卷,由往年题库(D卷、A卷、B卷、C卷)和全新题目组成。刷题时可以参考以下策略:
-
关注历年真题:
- 题库中的旧题占比较大,建议优先刷历年的A卷、B卷、C卷、D卷题目。
- 对于每道题目,建议深度理解其解题思路、代码实现,以及相关算法的适用场景。
-
适应新题目:
- E卷中包含全新题目,需要掌握全面的算法知识和一定的灵活应对能力。
- 建议关注新的刷题平台或交流群,获取最新题目的解析和动态。
-
掌握常见算法:
华为OD考试通常涉及以下算法和数据结构:- 排序算法(快速排序、归并排序等)
- 动态规划(背包问题、最长公共子序列等)
- 贪心算法
- 栈、队列、链表的操作
- 图论(最短路径、最小生成树等)
- 滑动窗口、双指针算法
-
保持编程规范:
- 注重代码的可读性和注释的清晰度。
- 熟练使用常见编程语言,如C++、Java、Python等。
如何获取资源?
-
官方参考:
- 华为招聘官网或相关的招聘平台会有一些参考信息。
- 华为OD的相关公众号可能也会发布相关的刷题资料或学习资源。
-
加入刷题社区:
- 找到可信的刷题交流群,与其他备考的小伙伴交流经验。
- 关注知名的刷题网站,如LeetCode、牛客网等,这些平台上有许多华为OD的历年真题和解析。
-
寻找系统性的教程:
- 学习一本经典的算法书籍,例如《算法导论》《剑指Offer》《编程之美》等。
- 完成系统的学习课程,例如数据结构与算法的在线课程。
积极心态与持续努力:
刷题的过程可能会比较枯燥,但它能够显著提升编程能力和算法思维。无论是为了通过华为OD的招聘考试,还是为了未来的职业发展,这些积累都会成为重要的财富。
考试注意细节
-
本地编写代码
- 在本地 IDE(如 VS Code、PyCharm 等)上编写、保存和调试代码,确保逻辑正确后再复制粘贴到考试页面。这样可以减少语法错误,提高代码准确性。
-
调整心态,保持冷静
- 遇到提示不足或实现不确定的问题时,不必慌张,可以采用更简单或更有把握的方法替代,确保思路清晰。
-
输入输出完整性
- 注意训练和考试时都需要编写完整的输入输出代码,尤其是和题目示例保持一致。完成代码后务必及时调试,确保功能符合要求。
-
快捷键使用
- 删除行可用
Ctrl+D
,复制、粘贴和撤销分别为Ctrl+C
,Ctrl+V
,Ctrl+Z
,这些可以正常使用。 - 避免使用
Ctrl+S
,以免触发浏览器的保存功能。
- 删除行可用
-
浏览器要求
- 使用最新版的 Google Chrome 浏览器完成考试,确保摄像头开启并正常工作。考试期间不要切换到其他网站,以免影响考试成绩。
-
交卷相关
- 答题前,务必仔细查看题目示例,避免遗漏要求。
- 每完成一道题后,点击【保存并调试】按钮,多次保存和调试是允许的,系统会记录得分最高的一次结果。完成所有题目后,点击【提交本题型】按钮。
- 确保在考试结束前提交试卷,避免因未保存或调试失误而丢分。
-
时间和分数安排
- 总时间:150 分钟;总分:400 分。
- 试卷结构:2 道一星难度题(每题 100 分),1 道二星难度题(200 分)。及格分为 150 分。合理分配时间,优先完成自己擅长的题目。
-
考试环境准备
- 考试前请备好草稿纸和笔。考试中尽量避免离开座位,确保监控画面正常。
- 如需上厕所,请提前规划好时间以减少中途离开监控的可能性。
-
技术问题处理
- 如果考试中遇到断电、断网、死机等技术问题,可以关闭浏览器并重新打开试卷链接继续作答。
- 出现其他问题,请第一时间联系 HR 或监考人员进行反馈。
祝你考试顺利,取得理想成绩!