题目描述
某机构举办球票大奖赛。获奖选手有机会赢得若干张球票。
主持人拿出 N 张卡片(上面写着 1⋯N 的数字),打乱顺序,排成一个圆圈。
你可以从任意一张卡片开始顺时针数数: 1,2,3
⋯
⋯
如果数到的数字刚好和卡片上的数字相同,则把该卡片收入囊中,从下一个卡片重新数数。
直到再无法收获任何卡片,游戏结束。囊中卡片数字的和就是赢得球票的张数。
比如:
卡片排列是:1 2 3
我们从 1 号卡开始数,就把 1 号卡拿走。再从 2 号卡开始,但数的数字无法与卡片对上,很快数字越来越大,不可能再拿走卡片了。因此这次我们只赢得了 1 张球票。
还不算太坏!如果我们开始就傻傻地从 2 或 3 号卡片数起,那就一张卡片都拿不到了。
如果运气好,卡片排列是 2 1 3,那我们可以顺利拿到所有的卡片!
本题的目标:已知顺时针卡片序列,随便你从哪里开始数,求最多能赢多少张球票(就是收入囊中的卡片数字之和)
输入描述
第一行一个整数 N (N≤100),表示卡片数目。
第二行 N 个整数,表示顺时针排列的卡片。
输出描述
输出一行,一个整数,表示最好情况下能赢得多少张球票。
输入输出样例
示例
输入
3
1 2 3
输出
1
过程解析
假设输入的卡片数量 N = 3,每张卡片的顺序是“1,2,3”
这时候,我们从1的位置(index == 0)开始数数,数到1时,1和卡片上的数字相等,则将卡片1从卡池中取出,取出后,将该位置的卡片号码设置为0,卡池中剩下的卡牌变成“2,3”。此时我们获得了1张球票。
接着,再从2号卡开始,重新从1开始数数,会发现剩下的都对不上,所以从1开始取,最多只能取1张票。
卡的顺序不变,我们从2的位置(index == 1)开始数数,会发现一张也拿不了。换个位置从3的位置开始数数,也是一张也拿不到。
所以,在N = 3,每张卡片的顺序是“1,2,3”的条件下,最多只能拿到1张球票。
注意:每一轮都要有一张卡牌被拿走,如果没有卡牌被拿走,则跳出内层循环进入外层循环。
假设输入的卡片数量 N = 3,每张卡片的顺序换成是“2,1,3”,看看会发生什么:
如果我们从2的位置(index == 0)开始数数,第一次会把“3”这张卡拿走,将该位置的数字重置为0后,然后从2继续数,后面什么也拿不到。这种情况下最多只能拿到3张票。
如果从1的位置开始数数(index == 1),第一次会把“1”这张卡拿走,并将该位置重置为0。此时获得的球票数为1.
然后在3的位置(index == 2),继续从1开始数数,数到2时,将“2”这张卡片拿走,这时候就已经拿下了1+ 2 = 3 张票,同时,将“2”这张卡片重置为0。
最后剩下卡牌“3”,轮空两次后,数到“3”,将最后一张卡牌收入囊中,这时候所有卡牌被收下,一共获得了1+2+3=6张球票。
所以一般情况下,如果最后只剩下一张卡牌,是肯定可以拿完全部卡牌的。
如果我们从3的位置(index == 2)开始数数,来看看发生了什么:
第一次数到2的时候,会把卡牌2拿走,此时获得的球票数量为2。
接着数到“1”的时候,把卡牌1拿走,此时获得的球票数量为 2 + 1 = 3;
最后一步,把剩下的卡牌“3”拿走,此时获得的球票数量为 2 + 1 + 3 = 6。
所以,当卡牌的顺序是“2,1,3” 时,我们按位置顺序从前向后依次可以取得球票的数量是 [ 3, 6 , 6 ],取得这个列表中的最大值,即为最好情况下能赢得球票的数量。
再来看更加复杂一些的情况:假设输入的卡片数量 N = 5,每张卡片的顺序是“3、1、2、4、5”,来看看最多可以到的球票数:
当从index == 0 的位置开始数数的话,我们可以获得 4 + 5 = 9 张票;
当从index == 1 的位置开始数数的话,我们可以获得 1 张票;
当从index == 2 的位置开始数数的话,我们可以获得 0 张票;
当从index == 3 的位置开始数数的话,我们可以获得 3 + 1 = 4 张票;
当从index == 4 的位置开始数数的话,我们可以获得 0 张票;
那么,数组 [ 9, 1, 0, 4, 0 ] 中,最大的数就是9,说明该组合下最多获得9张票。
算法流程
- 初始化:
N 表示卡片的数量,a是一个列表,用于存储卡片上的数字。
sum_list 是一个长度为 N 的列表,用于存储从每个位置开始数数所能获得的球票数字之和,初始值都为 0。 - 外层循环
使用 for i in range(N)遍历从每个位置开始数数的情况
对于每个起始位置 i,进行如下操作:
k表示当前正在操作的卡片位置,初始化为i。
l 表示正在数的数字,初始化为 1。
b是 a的副本,用于操作而不影响原始的a 列表。 - 内层循环:
进入 while True 无限循环,只要满足一定条件才会跳出。
首先使用 while b[k] == 0 来找到下一个未被拿走的卡片位置(因为 b[k] == 0 表示该位置卡片已被拿走)。
若 b[k] == l:
说明数到的数字和当前位置的卡片数字相同,将该卡片数字添加到 sum_list[i] 中。
重置 l 为 1,表示重新开始数数。
将 b[k] 置为 0,表示该卡片已被拿走。
检查 b 列表是否所有元素都为 0,如果是,说明所有卡片都已被拿走,结束该位置的循环。
若 b[k]!= l:
l 加 1,继续数下一个数字。
无论是否匹配,都将 k 移动到下一个位置,使用 k = (k + 1) % N 实现循环计数。
若 l > N,说明数的数字已经超过卡片数量,结束该位置的循环。 - 结果输出:
使用 max(sum_list) 找出 sum_list 中的最大值,即为从不同位置开始数数所能获得的最多球票数。
代码实现
这是晏世琪同学提供的代码,注释掉print()语句后可以通过OJ:
# 获取卡片数量 N
N = int(input())
# 存储卡片上数字的列表
a = list(map(int, input().split()))
# 用于存储从每个位置开始数能获得的球票数字之和,初始化为长度为 N 的全 0 列表
sum_list = [0] * N
for i in range(N):
print(f"从位置 {i} 开始:")
# 记录当前数数的起始位置
k = i
# 初始化数数的数字为 1
l = 1
# 创建一个与 a 列表相同的列表 b,用于操作,避免直接修改原列表 a
b = a.copy()
while True:
print(f"当前位置 k:{k},数数数字 l:{l},列表 b:{b}")
while b[k] == 0:
# 如果当前位置的数字为 0,说明该位置的卡片已被拿走,将位置移动到下一个位置
k = (k + 1) % N
if b[k] == l:
# 如果数到的数字与当前位置的卡片数字相同
sum_list[i] += b[k]
print(f"在位置 {k} 找到匹配,将 {b[k]} 加到 sum_list[{i}] 中")
l = 1
b[k] = 0
# 标记是否所有卡片都被拿走
all_zero = True
for n in range(N):
if b[n]!= 0:
all_zero = False
break
if all_zero:
# 若所有卡片都被拿走,结束该位置的循环
print(f"所有卡片都已拿走,结束位置 {i} 的循环")
break
else:
l += 1
k = (k + 1) % N
if l > N:
# 若数数数字超过卡片数量,结束该位置的循环
print(f"数数数字超过 N,结束位置 {i} 的循环")
break
# 找到最大的球票数字之和
max_sum = max(sum_list)
print(max_sum)
# print(sum_list.index(max_sum))
这是另外一份通过OJ的:
import os
import sys
def max_tickets(N, cards):
# 初始化sum数组,用于记录从每个起始位置开始数数能获得的球票总数
sum_tickets = [0] * N
# 遍历所有可能的起始位置
for i in range(N):
k = i # 把i复制给k,因为数数一直在动,保存i的位置
l = 1 # l表示数数,从1开始数
# 创建一个临时数组b来跟踪哪些卡片已经被取走
b = cards[:]
while True:
# 跳过已经取走的卡片(即b[k] == 0)
while b[k] == 0:
k = (k + 1) % N
# 如果找到对应数字,累加到sum_tickets数组的sum_tickets[i]元素
if b[k] == l:
sum_tickets[i] += b[k]
l = 1 # 每找到对应数字,将l置为1
b[k] = 0 # 将该位置置为0
# 判断数组里是否全部置为0
all_zero = True
for n in range(N):
if b[n] != 0:
all_zero = False
break
# 如果数组元素全部为0,停止本次i位置的查找
if all_zero:
break
else:
# 如果没找到对应数字,将l+1
l += 1
k = (k + 1) % N # k每次查找都要循环+1
# 如果l大于N,停止本次i位置的查找
if l > N:
break
# 寻找最大值
max_sum = -1
for i in range(N):
if max_sum < sum_tickets[i]:
max_sum = sum_tickets[i]
return max_sum
# 输入处理
N = int(input().strip())
cards = list(map(int, input().strip().split()))
# 输出结果
print(max_tickets(N, cards))