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。
代码如下:
#include <cstdio> #include <stack> using namespace std; int clusters[10001]; //簇的使用情况 int cluster_num, file_num; //簇的总数和文件个数 int counter = 1; //文件片段起始编号 int mov_num = 0; //操作总数 stack<int> s; //过程详见博客讲解 void work() { int next; for(int i = 1; i <= cluster_num; ++i) { if(clusters[i] == i) { continue; } else if(clusters[i] != 0) { s.push(i); next = clusters[i]; bool is_circle = false; while(true) { if(clusters[next] == i) { is_circle = true; break; } else if(clusters[next] == 0) { is_circle = false; break; } s.push(next); next = clusters[next]; } int t, j; if(is_circle == true) { for(j = cluster_num; j >= 0; --j) { if(clusters[j] == 0) { break; } } printf("%d %d\n", next, j); clusters[j] = clusters[next]; while(!s.empty()) { t = s.top(); printf("%d %d\n", t, next); clusters[next] = clusters[t]; next = t; s.pop(); mov_num++; } clusters[next] = clusters[j]; clusters[j] = 0; printf("%d %d\n", j, next); } else { while(!s.empty()) { t = s.top(); printf("%d %d\n", t, next); clusters[next] = clusters[t]; next = t; s.pop(); mov_num++; } clusters[next] = 0; } } //别忘了 if(mov_num == 0) { printf("No optimization needed\n"); } } } int main() { //freopen("e:/data.txt", "r", stdin); scanf("%d %d", &cluster_num, &file_num); for(int i = 0; i < file_num; ++i) { int n, t; scanf("%d", &n); for(int j = 0; j < n; ++j) { scanf("%d", &t); clusters[t] = counter++; } } work(); return 0; }