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【哈希表】2023Q2B-选修课

题目描述与示例

题目描述

现有两门选修课，每门选修课都有一部分学生选修，每个学生都有选修课的成绩，需要你找出同时选修了两门选修课的学生，先按照班级进行划分，班级编号小的先输出，每个班级按照两门选修课成绩和的降序排序，成绩相同时按照学生的学号升序排序。

输入

第一行为第一门选修课学生的成绩，第二行为第二门选修课学生的成绩，每行数据中学生之间以英文分号分隔，每个学生的学号和成绩以英文逗号分隔，学生学号的格式为 8 位数字(2 位院系编号+入学年份后 2 位+院系内部 1 位专业编号+所在班级 3 位学号)，学生成绩的取值范围为 [0,100] 之间的整数，两门选修课选修学生数的取值范围为 [1-2000] 之间的整数。

输出

同时选修了两门选修课的学生的学号，如果没有同时选修两门选修课的学生输出 NULL，否则，先按照班级划分，班级编号小的先输出，每个班级先输出班级编号(学号前五位)，然后另起一行输出这个班级同时选修两门选修课的学生学号，学号按照要求排序(按照两门选修课成绩和的降序，成绩和相同时按照学号升序)，学生之间以英文分号分隔。

示例一

输入

01202021,75;01201033,95;01202008,80;01203006,90;01203088,100
01202008,70;01203088,85;01202111,80;01202021,75;01201100,88

输出

01202
01202008;01202021
01203
01203088

说明

同时选修了两门选修课的学生 01202021、01202008、01203088，这三个学生两门选修课的成绩和分别为 150、150、185。01202021、01202008 属于 01202 班的学生，按照成绩和降序，成绩相同时按学号升序输出的结果为 01202008;01202021。01203088 属于 01203 班的学生，按照成绩和降序，成绩相同时按学号升序输出的结果为 01203088。01202 的班级编号小于 01203 的班级编号，需要先输出。

示例二

输入

01201022,75;01202033,95;01202018,80;01203006,90;01202066,100
01202008,70;01203102,85;01202111,80;01201021,75;01201100,88

输出

NULL

说明

没有同时选修了两门选修课的学生，输出 NULL。

解题思路

这题属于典型的哈希表和排序的应用，难度不大。但题干较长，需要仔细读题并理解题目含义。

代码

# 题目：2023Q2B-选修课
# 分值：100
# 作者：许老师-闭着眼睛学数理化
# 算法：哈希表，排序
# 代码看不懂的地方，请直接在群上提问

from collections import defaultdict

# 定义根据传入的lst构建哈希表的函数
def buildDict(lst):
    # 初始化一个空哈希表dic
    dic = dict()
    # 遍历lst中的每一个字符串元素item
    for item in lst:
        # item中用","隔开学号和成绩
        num, grade = item.split(",")
        # 以学号num为key，成绩int(grade)为value，存入哈希表dic中
        dic[num] = int(grade)
    # 哈希表dic构建完毕，返回dic
    return dic

# 分别输入两行字符串，表示两门选修课情况，
# 对字符串根据";"进行分割，存入两个列表中
lst1 = input().split(";")
lst2 = input().split(";")

# 根据两个列表，构建两个字典分别表示选修课1和2的选课情况
# 字典中的key为学号，value为成绩
dic1 = buildDict(lst1)
dic2 = buildDict(lst2)

# 由于要统计两门选修课均选了的学生的成绩情况，使用字典推导式构建一个新字典dic_total
# dic_total的key为学号，value为两门选修课成绩的和
dic_total = {num: (dic1[num] + dic2[num]) for num in dic1 if num in dic2}

# 如果dic_total长度为0，说明没有任何一个学生同时选了两门选修课
# 按照题意直接输出"NULL"
if len(dic_total) == 0:
    print("NULL")
# 否则可以进行后续的排序和输出
else:
    # 构建一个新的字典用于储存特定班级所包含的学生
    # key为5位的班级编号，value为储存若干学号的列表
    dic_class = defaultdict(list)
    for num in dic_total:
        # 学号的前5位为班级编号
        class_num = num[:5]
        dic_class[class_num].append(num)

    # 遍历dic_class排序后的key，即为班级编号
    for class_num in sorted(dic_class.keys()):
        # 先输出班级
        print(class_num)
        # 获得班级class_num的所有学号
        num_lst = dic_class[class_num]
        # 对num_lst进行排序
        # 先按照成绩降序排列，即根据-dic_total[x]升序排列
        # 成绩相同时再按照学号排列，即根据x排列
        num_lst.sort(key = lambda x: (-dic_total[x], x))
        # 输出该班级中排序后的学生学号
        print(";".join(num_lst))

时空复杂度

时间复杂度：O(NlogN)。排序所需的时间复杂度。

空间复杂度：O(N)。哈希表所占的额外空间。

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