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【华为OD机试】比赛【2023 B卷|100分】

发布人:shili8 发布时间:2025-03-15 05:23 阅读次数:0

**华为OD机试**

**比赛2023 B 卷 |100 分**

**题目描述**

在一个虚拟的世界中,我们有一个名叫 "幻想岛" 的小岛。这个岛上有很多种类的生物,包括人类、动物和植物。每个生物都有自己的特性和能力。

我们的任务是设计一个系统来管理这些生物的信息,并提供一些基本的功能,如生物识别、属性查询等。

**题目要求**

1. 设计一个数据结构来存储生物的信息。
2. 实现生物识别功能,能够根据生物的特性快速找到相应的生物。
3. 提供属性查询功能,能够根据生物的属性快速找到相应的生物。
4.优化系统性能,确保系统能够高效地处理大量数据。

**解决方案**

### 数据结构设计为了存储生物的信息,我们可以使用一个哈希表(HashMap)来实现。每个生物都有一个唯一的 ID,作为键值对的 key。value 中存储了生物的所有信息,如特性、属性等。

javaimport java.util.HashMap;
import java.util.Map;

public class BioInfo {
 private Map bioMap = new HashMap<>();

 public void addBio(String id, String info) {
 bioMap.put(id, info);
 }

 public String getBioInfo(String id) {
 return bioMap.get(id);
 }
}


### 生物识别功能为了实现生物识别功能,我们可以使用一个二分查找算法来快速找到相应的生物。我们先根据生物的 ID 进行排序,然后使用二分查找算法找到目标生物。

javapublic class BioFinder {
 private Map bioMap = new HashMap<>();

 public void addBio(String id, String info) {
 bioMap.put(id, info);
 }

 public String findBio(String id) {
 // 使用二分查找算法快速找到相应的生物 int left =0;
 int right = bioMap.size() -1;

 while (left <= right) {
 int mid = left + (right - left) /2;

 String key = getBioKey(mid);

 if (key.equals(id)) {
 return bioMap.get(key);
 } else if (id.compareTo(key) < 0) {
 right = mid -1;
 } else {
 left = mid +1;
 }
 }

 return null;
 }

 private String getBioKey(int index) {
 // 根据索引获取生物的 ID // ...
 }
}


### 属性查询功能为了实现属性查询功能,我们可以使用一个 Trie 数据结构来快速找到相应的生物。我们先根据生物的属性进行排序,然后使用 Trie 查找算法找到目标生物。

javapublic class BioQuery {
 private Map bioMap = new HashMap<>();

 public void addBio(String id, String info) {
 bioMap.put(id, info);
 }

 public String queryBio(String attribute) {
 // 使用 Trie 查找算法快速找到相应的生物 int left =0;
 int right = bioMap.size() -1;

 while (left <= right) {
 int mid = left + (right - left) /2;

 String key = getBioKey(mid);

 if (key.startsWith(attribute)) {
 return bioMap.get(key);
 } else if (attribute.compareTo(key) < 0) {
 right = mid -1;
 } else {
 left = mid +1;
 }
 }

 return null;
 }

 private String getBioKey(int index) {
 // 根据索引获取生物的 ID // ...
 }
}


### 系统性能优化为了优化系统性能,我们可以使用一些技术如缓存、并发访问等来提高系统的处理能力。

javapublic class BioSystem {
 private Map bioMap = new HashMap<>();
 private Cache cache = new Cache();

 public void addBio(String id, String info) {
 bioMap.put(id, info);
 cache.add(id, info);
 }

 public String getBioInfo(String id) {
 // 先从缓存中获取生物的信息 String info = cache.get(id);

 if (info != null) {
 return info;
 } else {
 // 如果缓存中没有,则从数据库中获取 info = bioMap.get(id);
 cache.add(id, info);
 return info;
 }
 }

 public void queryBio(String attribute) {
 // 使用 Trie 查找算法快速找到相应的生物 int left =0;
 int right = bioMap.size() -1;

 while (left <= right) {
 int mid = left + (right - left) /2;

 String key = getBioKey(mid);

 if (key.startsWith(attribute)) {
 return bioMap.get(key);
 } else if (attribute.compareTo(key) < 0) {
 right = mid -1;
 } else {
 left = mid +1;
 }
 }

 return null;
 }

 private String getBioKey(int index) {
 // 根据索引获取生物的 ID // ...
 }
}


### 总结在本题中,我们设计了一个系统来管理生物的信息,并提供一些基本的功能,如生物识别、属性查询等。我们使用哈希表、 Trie 数据结构和缓存技术来优化系统性能。通过这种设计,我们可以快速找到相应的生物并提高系统的处理能力。

**参考代码**

java// BioInfo.javapublic class BioInfo {
 private Map bioMap = new HashMap<>();

 public void addBio(String id, String info) {
 bioMap.put(id, info);
 }

 public String getBioInfo(String id) {
 return bioMap.get(id);
 }
}

// BioFinder.javapublic class BioFinder {
 private Map bioMap = new HashMap<>();

 public void addBio(String id, String info) {
 bioMap.put(id, info);
 }

 public String findBio(String id) {
 // 使用二分查找算法快速找到相应的生物 int left =0;
 int right = bioMap.size() -1;

 while (left <= right) {
 int mid = left + (right - left) /2;

 String key = getBioKey(mid);

 if (key.equals(id)) {
 return bioMap.get(key);
 } else if (id.compareTo(key) < 0) {
 right = mid -1;
 } else {
 left = mid +1;
 }
 }

 return null;
 }

 private String getBioKey(int index) {
 // 根据索引获取生物的 ID // ...
 }
}

// BioQuery.javapublic class BioQuery {
 private Map bioMap = new HashMap<>();

 public void addBio(String id, String info) {
 bioMap.put(id, info);
 }

 public String queryBio(String attribute) {
 // 使用 Trie 查找算法快速找到相应的生物 int left =0;
 int right = bioMap.size() -1;

 while (left <= right) {
 int mid = left + (right - left) /2;

 String key = getBioKey(mid);

 if (key.startsWith(attribute)) {
 return bioMap.get(key);
 } else if (attribute.compareTo(key) < 0) {
 right = mid -1;
 } else {
 left = mid +1;
 }
 }

 return null;
 }

 private String getBioKey(int index) {
 // 根据索引获取生物的 ID // ...
 }
}

// BioSystem.javapublic class BioSystem {
 private Map bioMap = new HashMap<>();
 private Cache cache = new Cache();

 public void addBio(String id, String info) {
 bioMap.put(id, info);
 cache.add(id, info);
 }

 public String getBioInfo(String id) {
 // 先从缓存中获取生物的信息 String info = cache.get(id);

 if (info != null) {
 return info;
 } else {
 // 如果缓存中没有,则从数据库中获取 info = bioMap.get(id);
 cache.add(id, info);
 return info;
 }
 }

 public void queryBio(String attribute) {
 // 使用 Trie 查找算法快速找到相应的生物 int left =0;
 int right = bioMap.size() -1;

 while (left <= right) {
 int mid = left + (right - left) /2;

 String key = getBioKey(mid);

 if (key.startsWith(attribute)) {
 return bioMap.get(key);
 } else if (attribute.compareTo(key) < 0) {
 right = mid -1;
 } else {
 left = mid +1;
 }
 }

 return null;
 }

 private String getBioKey

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