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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。由于分了多层的排序，因此代码也比较长，需要写题时对问题时刻保持清晰的头脑。

代码

Python

# 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dicdic = dict()# 遍历lst中的每一个字符串元素itemfor 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dicreturn 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))

Java

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.util.*;/*2023Q2B-选修课*/
public class Main {public static void main(String[] args) throws IOException {BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));String course1 = br.readLine();String course2 = br.readLine();String[] split1 = course1.split(";");String[] split2 = course2.split(";");HashMap<String, Integer> hashMap1 = new HashMap<>();HashMap<String, Integer> hashMap2 = new HashMap<>();String[] cur;for (String s : split1) {cur = s.split(",");hashMap1.put(cur[0],Integer.parseInt(cur[1]));}HashMap<String,List<String>> result = new HashMap<>();String classNum;for (String s : split2){cur = s.split(",");hashMap2.put(cur[0],Integer.parseInt(cur[1]));if (hashMap1.containsKey(cur[0])){classNum = cur[0].substring(0,5);if(!result.containsKey(classNum)){List<String> stuList = new ArrayList<>();stuList.add(cur[0]);result.put(classNum,stuList);}else {result.get(classNum).add(cur[0]);}}}if(result.isEmpty()){System.out.println("NULL");}List<String> classList = new ArrayList<>(result.keySet());//班级编号小的先输出Collections.sort(classList);for (String cla : classList) {//输出班级编号System.out.println(cla);//根据班级编号获取学生列表List<String> stuList = result.get(cla);//按照学号升序Collections.sort(stuList);//按照两门选修课成绩和的降序Collections.sort(stuList,((o1, o2) -> (hashMap1.get(o2)+hashMap2.get(o2))-(hashMap1.get(o1)+hashMap2.get(o1))));//注意,每一次输出学生学号都要新建一个sj,否则包含之前sj的结果导致输出错误.StringJoiner sj = new StringJoiner(";");for (String stu : stuList) {sj.add(stu);}//输出学生学号System.out.println(sj);}}
}

C++

#include <iostream>
#include <sstream>
#include <unordered_map>
#include <vector>
#include <algorithm>using namespace std;unordered_map<string, int> buildDict(const vector<string>& lst) {unordered_map<string, int> dic;for (const string& item : lst) {stringstream ss(item);string num, gradeStr;getline(ss, num, ',');getline(ss, gradeStr, ',');int grade = stoi(gradeStr);dic[num] = grade;}return dic;
}int main() {string course1, course2;getline(cin, course1);getline(cin, course2);stringstream ss1(course1), ss2(course2);vector<string> lst1, lst2;string token;while (getline(ss1, token, ';')) {lst1.push_back(token);}while (getline(ss2, token, ';')) {lst2.push_back(token);}unordered_map<string, int> dic1 = buildDict(lst1);unordered_map<string, int> dic2 = buildDict(lst2);unordered_map<string, vector<string>> result;for (const auto& entry : dic2) {if (dic1.find(entry.first) != dic1.end()) {string classNum = entry.first.substr(0, 5);result[classNum].push_back(entry.first);}}if (result.empty()) {cout << "NULL" << endl;} else {vector<string> classList;for (const auto& entry : result) {classList.push_back(entry.first);}sort(classList.begin(), classList.end());for (const string& cls : classList) {cout << cls << endl;vector<string> stuList = result[cls];sort(stuList.begin(), stuList.end(), [&](const string& a, const string& b) {int sumA = dic1[a] + dic2[a];int sumB = dic1[b] + dic2[b];if (sumA != sumB) {return sumA > sumB;}return a < b;});for (size_t i = 0; i < stuList.size(); ++i) {cout << stuList[i];if (i != stuList.size() - 1) {cout << ";";}}cout << endl;}}return 0;
}

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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