【C++题解/洛谷】P1540 [NOIP2010 提高组] 机器翻译

本题目来自 洛谷P11540 [NOIP2010 提高组] 机器翻译

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 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 ，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 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 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 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 ，，代表内存容量和文章的长度。

第二行为 个非负整数，按照文章的顺序，每个数（大小不超过 ）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。

输入输出样例

样例输入 #1

3 7
1 2 1 5 4 4 1

样例输出 #1

5

提示

样例解释

整个查字典过程如下：每行表示一个单词的翻译，冒号前为本次翻译后的内存状况：

1. 1：查找单词 1 并调入内存。

2. 1 2：查找单词 2 并调入内存。

3. 1 2：在内存中找到单词 1。

4. 1 2 5：查找单词 5 并调入内存。

5. 2 5 4：查找单词 4 并调入内存替代单词 1。

6. 2 5 4：在内存中找到单词 4。

7. 5 4 1：查找单词 1 并调入内存替代单词 2。

共计查了 次词典。

数据范围

• 对于 % 的数据有 ，；

• 对于% 的数据有 ，。

题解

STL-deque容器模拟单词操作

题目描述中，“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 ，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 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。”由题意可知，我们需要一个可前后实现插入删除元素的数据结构。我们能够很容易地联想到C++STL标准模板库中的deque双向队列容器。

deque双向队列是queue队列的衍生数据结构。它弥补了队列仅能够实现FIFO（First In First Out，即先进先出）的缺陷，从队首和队尾都可以进行入队和出队（插入和删除）操作。

使用deque数据结构需要添加其相应头文件（该头文件已包含在万能头文件中，使用万能头文件则无需添加）：

#include 

本题中，我们使用以下有关deque的函数：

deque dq;  //定义deque数据结构，<>中数据类型为int类型，命名为dq
dq.push_back(i);  //在dq的队尾插入元素i（与类型对应，i为int类型）
dq.pop_front();  //将dq的队首第一个元素删除

另外，我们也可以使用下标法直接提取单个元素，如：

int num = dq[i];  //将dq的第i个元素保存到num中

回到题目中，我们可以模拟题目所述的过程：dep变量记录dq元素个数。当检查到新单词时，若deque中单词（队列元素）数量dep不超过，则在队尾插入新单词，并将其标记为已存单词，dep增加1；若deque中单词数量dep已达到，则标记队首单词为新单词并删除，在队尾插入新单词，并将其标记为已存单词。

bool数组标记单词

定义bool函数vis，初始化为false，新单词标记为false，已存单词标记为true。

bool vis[1010] = {false};  //定义bool函数vis，初始化为false

这一部分非本题核心，故在此不做赘述。

代码实现（C++）

#include 
using namespace std;
deque dq;  //定义deque数据结构，<>中数据类型为int类型，命名为dq
bool vis[1010] = {false};  //定义bool函数vis，初始化为false
int m, n, a, dep = 0, cnt = 0;  //dep变量记录dq元素个数，cnt记录查找次数
int main() {
    cin >> m >> n;
    for (int i = 1; i <= n; i++) {
        cin >> a;
        if (!vis[a]) {  //判断是否为新单词
            vis[a] = true;  //是，标记为已存单词
            cnt++;  //查找次数增加1
            if (dep == m) {  //判断dep是否达到M
                vis[dq[0]] = false;  //达到，标记队首单词为新单词
                dq.pop_front();  //删除队首单词
                dq.push_back(a);  //在队尾插入新单词
            } else {
                dep++;  //未达到，dep增加1
                dq.push_back(a);  //队尾插入新单词
            }
        } 
    }
    cout << cnt;  //输出查找次数
    return 0;
}

注：本代码已提交至洛谷，评测AC通过。测评记录详情

End

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