华为OD机试 - 最优策略组合下的总的系统消耗资源数（Java 2023 B卷 100分）

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专栏导读

本专栏收录于《华为OD机试（JAVA）真题（A卷+B卷）》。

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一、题目描述

在通信系统中有一个常见的问题是对用户进行不同策略的调度，会得到不同系统消耗的性能。

假设由N个待串行用户，每个用户可以使用A/B/C三种不同的调度策略，不同的策略会消耗不同的系统资源。

请你根据如下规则进行用户调度，并返回总的消耗资源数。

规则是：相邻的用户不能使用相同的调度策略。

例如：

1. 第一个用户使用A策略 则第二个用户只能使用B和C策略；
2. 对单的用户而言，不同的调度策略对系统资源的消耗可以规划后抽象为数值；

例如：

1. 某用户分别使用ABC策略的系统消耗，分别为15 8 17；
2. 每个用户依次选择当前所能选择的对系统资源消耗最少的策略,局部最优；
3. 如果有多个满足要求的策略，选最后一个。

二、输入描述

第一行表示用户个数N。
接下来表示每一行表示一个用户分别使用三个策略的资源消耗，resA resB resC。

三、输出描述

最优策略组合下的总的系统消耗资源数。

四、解题思路

1. 读取输入的用户数量 n；
2. 创建一个列表 lists，用于存储每个用户的不同策略和资源消耗；
3. 循环读取每个用户的资源消耗，将其添加到 lists 中；
4. 初始化变量 total 表示总的系统消耗资源数，变量 preUser 表示上一个用户所选的策略；
5. 对每个用户进行调度：
   • 对当前用户的所有策略按照资源消耗从低到高排序，如果资源消耗相同，则将策略索引较大的排在前面，以满足选择最后一个的要求；
   • 遍历排序后的策略，如果是第一个用户，或者当前策略与上一个用户所选的策略不同，选择该策略，并将其资源消耗加到 total 中，更新 preUser 为当前策略索引，然后跳出循环。
6. 输出 total，即最优策略组合下的总的系统消耗资源数。

五、Java算法源码

public static void main(String[] args) {
    Scanner scanner = new Scanner(System.in);
    int n = scanner.nextInt();

    List<List<User>> lists = new ArrayList<List<User>>(n);
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        List<User> iUserList = new ArrayList<>(3);
        for (int j = 0; j < 3; j++) {
            User User = new User();
            User.index = j;
            User.value = scanner.nextInt();
            iUserList.add(User);
        }
        lists.add(iUserList);
    }

    int total = 0;
    int preUser = -1;
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        // 当前用户的所有策略，按照资源消耗从低到高排序，消耗一样多的，index大的排在前面
        List<User> iUserList = lists.get(i);
        iUserList = iUserList.stream()
                .sorted(Comparator.comparing(User::getIndex)) // 如果有多个满足要求的策略，选最后一个，所以排在前面供选择
                .sorted(Comparator.comparing(User::getValue)) // 后执行的优先级高
                .collect(Collectors.toList());
        for (User User : iUserList) {
            // 第一个用户，或者后面的用户和之前用户不是同一个
            if (preUser == -1 || User.getIndex() != preUser) {
                total += User.getValue();
                preUser = User.getIndex();
                break;
            }
        }
    }
    System.out.println(total);
}

private static class User {
    public int index;
    public int value;

    public int getIndex() {
        return index;
    }

    public void setIndex(int index) {
        this.index = index;
    }

    public int getValue() {
        return value;
    }

    public void setValue(int value) {
        this.value = value;
    }
}

六、效果展示

1、输入

3
15 8 17
12 20 9
11 7 5

2、输出

24

3、说明

1号用户使用B策略
2号用户使用C策略
3号用户使用B策略
系统资源消耗8+9+7。

4、思路

1. 每个用户可以使用A/B/C三种不同的调度策略，即固定3种；
2. 每个用户依次选择当前所能选择的对系统资源消耗最少的策略，局部最优，每个用户的策略需要根据资源消耗进行排序；
3. 相邻的用户不能使用相同的调度策略，即上一个用户选择的这个策略，当前用户就不能再选择；
4. 如果有多个满足要求的策略，选最后一个。所以还要考虑不同策略消耗资源相等的情况；
5. 遍历处理每个用户可选择的消耗最小的策略相加；
6. 可以考虑面向对象编程，代码更易懂；

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