【POJ】【1033】【Defragment】【模拟】解题报告
地址：http://acm.pku.edu.cn/JudgeOnline/problem?id=1033
点评：此题的通过率看起来挺吓人的，其实也不难。
题目大意：你要写一个OS，要实现磁盘碎片整理的功能。磁盘分为N个簇，一个文件可以占用K个簇，(1 <= K < N <= 10000)，给出各个文件的占用磁盘的情况，也就是一个文件占用了哪些簇，想要进行碎片整理，就是把这些簇按顺序整理到磁盘的最顶部，例如给出示例：
文件1：2 3 11 12，占用了4个簇，编号为1-4。
文件2：7，占用了1个簇，编号为5。
文件3：18 5 10，占用了3个簇，编号为6-8。
初始状态是这样的，0表示未占用：
簇号： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
逻辑编号：0 1 2 0 7 0 5 0 0 8 3 4 0 0 0 0 0 6
一共整理到最后，磁盘的情况最后是这样的：
簇号： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
逻辑编号：1 2 3 4 5 6 7 8 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
写一个程序得到整理好碎片最少需要多少步操作，并把这些操作打印出来。比如说第1个簇的内容放到第2个簇，打印出1 2。操作的定义是这样的：把一个簇的内容放到另个一个簇中，算是一步操作。
注意这里是Special Judge，意思是只要答案符合要求就行了，不必和SAMPLE中的OUTPUT一样也可以AC。
怎么才能找到最少的步数呢？我想了半天也没怎么想出来，于是看了看DISCUSS，总结以下：
遍历整个磁盘，设i为当前遍历的簇的编号，clusters为整个磁盘，clusters[i]表示第i个簇是否被占用，被哪个编号的文件片段占据。
(1) 如果clusters[i]为0，也就是未被使用，不进行处理。
(2) 如果clusters[i]为i，也就是已经到了整理好的状态，不进行处理。
(3) 如果clusters[i]不满足1和2，则又有两种情况。
情况一：磁盘使用情况成链：如图所示：
簇号： 1 2 3 4 5 6 ...
逻辑编号：5 0 4 2 3 0 ...
第1个簇被第5个文件片断占据，第5个簇又被第3个文件片段占据，第3个簇又被第4个文件片段占据，第4个簇又
被第2个文件片断占据，第2个簇未被占据。算法就很简单了，按照簇被访问的反方向：
clusters[2] = clusters[4]，clusters[4] = clusters[3]，clusters[3] = clusters[5]，
clusters[5] = clusters[1]，最后clusters[1] = 0。怎么样反方向呢，使用一个栈就好了。
情况二：磁盘使用情况成环：如图所示：
簇号： 1 2 3 4 5 6 ...
逻辑编号：5 1 4 2 3 0 ...
这种情况跟情况一差不多，只是最后clusters[2]指向了第1个簇，这样就形成了一个环，这里只是需要额外的
处理一下，就像交换2个变量一样，先在从磁盘末尾找到1个空的簇，因为题目保证至少有一个空的簇，先把
clusters[2]放到这个空的簇中，然后再执行情况1中的操作，最后再把空的簇的值赋给clusters[1]就好了。
最后注意一点，如果操作次数为0，则需要输出一行信息。
最后的最后附上代码：
Run ID User Problem Result Memory Time Language Code Length Submit Time
7660511 damacheng009 1033 Accepted 324K 250MS C++ 2342B 2010-09-24 15:35:35
1 #include < cstdio >
2 #include < stack >
3
4 using std::stack;
5
6 int clusters[ 10001 ]; // 簇的使用情况
7 int cluster_num, file_num; // 簇的总数和文件个数
8 int counter = 1 ; // 文件片段起始编号
9 int mov_num = 0 ; // 操作总数
10 stack < int > s;
11
12 // 过程详见博客讲解
13 void work() {
14 int next;
15
16 for ( int i = 1 ; i <= cluster_num; ++ i) {
17 if (clusters[i] == i) {
18 continue ;
19 } else if (clusters[i] != 0 ) {
20 s.push(i);
21 next = clusters[i];
22
23 bool is_circle = false ;
24 while ( true ) {
25 if (clusters[next] == i) {
26 is_circle = true ;
27 break ;
28 } else if (clusters[next] == 0 ) {
29 is_circle = false ;
30 break ;
31 }
32
33 s.push(next);
34 next = clusters[next];
35 }
36
37 int t, j;
38 if (is_circle == true ) {
39 for (j = cluster_num; j >= 0 ; -- j) {
40 if (clusters[j] == 0 ) {
41 break ;
42 }
43 }
44
45 printf( " %d %d\n " , next, j);
46 clusters[j] = clusters[next];
47
48 while ( ! s.empty()) {
49 t = s.top();
50 printf( " %d %d\n " , t, next);
51 clusters[next] = clusters[t];
52 next = t;
53 s.pop();
54 mov_num ++ ;
55 }
56 clusters[next] = clusters[j];
57 clusters[j] = 0 ;
58 printf( " %d %d\n " , j, next);
59 } else {
60 while ( ! s.empty()) {
61 t = s.top();
62 printf( " %d %d\n " , t, next);
63 clusters[next] = clusters[t];
64 next = t;
65 s.pop();
66 mov_num ++ ;
67 }
68
69 clusters[next] = 0 ;
70 }
71 }
72 }
73
74 // 别忘了
75 if (mov_num == 0 ) {
76 printf( " No optimization needed\n " );
77 }
78 }
79
80 int main() {
81 // freopen("e:/data.txt", "r", stdin);
82 scanf( " %d %d " , & cluster_num, & file_num);
83
84 for ( int i = 0 ; i < file_num; ++ i) {
85 int n, t;
86 scanf( " %d " , & n);
87
88 for ( int j = 0 ; j < n; ++ j) {
89 scanf( " %d " , & t);
90 clusters[t] = counter ++ ;
91 }
92 }
93
94 work();
95
96 return 0 ;
97 }
98