二分法的算法思路

創建於:2026年1月4日

使用 GPT-5.2 回答 Chat01

問題

二分法的算法思路

回答

二分法(Binary Search)的算法思路如下:


一、基本思想

二分法是一种在有序数据中查找目标值的高效算法。
核心思想是:

每次将搜索区间一分为二,通过比较中间元素与目标值,迅速缩小查找范围。


二、适用前提

  • 数据必须是有序的(升序或降序)
  • 支持随机访问(如数组)

三、算法思路步骤(以升序数组为例)

  1. 确定初始区间

    • 左边界 left = 0
    • 右边界 right = n - 1
  2. 循环查找

    • left <= right 时:
      1. 计算中间位置
        mid = left + (right - left) / 2
      2. 比较:
        • arr[mid] == target → 查找成功
        • arr[mid] < target → 目标在右半区
          left = mid + 1
        • arr[mid] > target → 目标在左半区
          right = mid - 1
  3. 结束条件

    • 区间为空(left > right)仍未找到 → 查找失败

四、示意说明

例如在数组:
[1, 3, 5, 7, 9, 11] 中查找 7

  • 第一次:中间是 5 → 小了 → 查右边
  • 第二次:中间是 9 → 大了 → 查左边
  • 第三次:中间是 7 → 找到

五、时间与空间复杂度

  • 时间复杂度
    O(logn)O(\log n)
  • 空间复杂度
    • 迭代版:O(1)O(1)
    • 递归版:O(logn)O(\log n)

六、常见变形

  • 查找第一个/最后一个等于目标的元素
  • 查找第一个 ≥ target 的位置
  • 查找最后一个 ≤ target 的位置
  • 用于答案二分(如最小值、最大值问题)

七、一句话总结

二分法通过不断“对半排除不可能区间”,在有序数据中实现高效查找。

如果你愿意,我也可以:

  • 给你 伪代码 / Java / Python 实现
  • 二分法的易错点
  • 或讲 二分法在刷题中的套路

問題

import java.util.Scanner;

public class Main {
public static void main(String[] args) {
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
// 读取第一行输入:升级影响的容忍值
long count = 0;
if (scanner.hasNextLong()) {
count = scanner.nextLong();
}

text
// 读取第二行输入:7*24小时的用户访问量数据,按空格分隔 // 题目明确给长度为168 int[] nums = new int[168]; for (int i = 0; i < 168; i++) { if (scanner.hasNextInt()) { nums[i] = scanner.nextInt(); } } // 初始化滑动窗口的左右指针 int start = 0; int end = 0; // 初始化窗口内的和,先放入第一个元素 // 注意:数据范围可能较大,使用 long 类型防止溢出 long sum_val = nums[start]; // 用于记录找到的最大窗口长度(即x) int max_window_size = -1; // 初始化结果下标 int res_start = -1; int res_end = -1; // 外层循环:遍历所有可能的起始时间 start while (true) { // 终止条件:当 start 遍历完一个完整周期(168小时)后结束 if (start >= 168) { System.out.println(res_start + " " + res_end); break; } else { // 内层循环:在 sum_val 小于等于容忍值的情况下,尽可能向右扩展 end while (sum_val <= count) { // 如果当前有效窗口长度 (end - start) 大于已记录的最大长度 // 更新最佳结果 if (end - start > max_window_size) { max_window_size = end - start; res_start = start; // 结束时间可能跨周期,所以取模 res_end = end % 168; } // 尝试扩大窗口:右指针右移 end++; // 累加新进入窗口的值,使用取模实现循环数组的效果 sum_val += nums[end % 168]; // 边界检查:如果窗口长度已经达到最大周期 168 if (end - start >= 168) { // 减去当前 start 位置的值(配合原本逻辑)并跳出内层循环 sum_val -= nums[start]; break; } } // 当内层循环结束(sum_val > count 或 达到最大长度) // 窗口左边界 start 即将右移,先从 sum_val 中减去移出的 nums[start] sum_val -= nums[start]; } // 左指针右移,开始尝试下一个起始位置 start++; } scanner.close(); }

} 解析下算法思路,以及总结下滑动窗口的解题思路

思考

Explaining algorithm and fixing conditions

I’m noticing that the issue may be with the direction of the condition. The problem states the cumulative visits must be greater than the tolerance, but the algorithm checks for less than or equal, so I’ll need to flip that. The window size uses two pointers, tracking sums within that window. After incrementing the 'end' pointer, the sum includes the new end value.

Fixing off-by-one and double subtraction bug

I realized there's an off-by-one error with the window length—should be end - start + 1 instead of end - start. The strict greater condition works for choosing the smallest start, but the length calculation was wrong. Also, after breaking the loop, I was accidentally subtracting twice, which I’ll correct by adjusting the break logic to avoid double subtraction.

Thought for 14s

回答

下面我分两块来讲:(1) 你这段代码在做什么(算法思路)(2) 滑动窗口题的通用解题套路总结。另外我会顺带指出你代码里几个关键边界/细节问题,方便你对齐题意和避免 WA。


1) 这段代码的算法思路(它想用“循环数组 + 滑动窗口”)

题目抽象

  • 有一个长度 168 的数组 nums,表示一周每小时访问量。
  • 允许“跨周期”,本质就是:数组是环形的(循环数组)。
  • 要找一个连续的时间窗(长度 ≤ 168),满足某个“累计访问量约束”(你代码写的是 sum <= count),并且让时间窗长度尽量大;若多个,取起点最小

你代码的目标:找“满足 sum_val <= count 的最长窗口”。


双指针/滑动窗口变量含义

  • start:窗口左端点(起始小时)
  • end:窗口右端点(你代码把它当作“不断往右扩”的指针)
  • sum_val:当前窗口内元素之和(用 long 防溢出)
  • end % 168:实现环形访问(跨周期)

并且你把 end 往右推进时,用 %168 去取数组,等价于把数组“拼接成无限长”:
nums[0..167], nums[0..167], nums[0..167]...


代码流程(按你现在写法解释)

  1. 初始化:

    • start=0, end=0
    • sum_val = nums[0]
  2. 外层循环:枚举每个 start(从 0 到 167)

  3. 内层循环:当 sum_val <= count 时,不断扩展 end

    • 如果当前窗口更长,就更新答案(res_start=start, res_end=end%168
    • end++,并把新的元素 nums[end%168] 加进来
    • 如果窗口长度已经到 168,就停止扩展
  4. 当窗口不再满足条件(sum_val > count)或者长度达到 168 后:

    • 右移 start(缩小窗口),即从 sum_val 中减去 nums[start]

直觉上

  • “能扩就扩”(扩大窗口拿更长长度)
  • “不合法了就缩”(移动左指针)
    这就是典型滑动窗口。

2) 你这段代码里要注意的 3 个关键问题(很重要)

问题 A:题意是 sum <= count 还是 sum >= count

你截图里写的是:

“时间窗内累计用户访问量必须 大于 给定的容忍值”

但你的代码条件是:

java
while (sum_val <= count) { ... }

也就是“累计访问量 不超过 容忍值”才算合法。

这两者含义完全相反:

  • 如果“容忍值”代表升级影响上限,通常应该是 sum <= count(窗口内访问量别太大)。
  • 如果题目真的是要求 sum >= count(累计访问量至少达到某阈值),那窗口扩展/收缩的方向、比较符号都要反过来设计。

✅ 你需要先确认题目真正约束是哪一个。
(从“减少升级影响、找最佳升级时间窗”这种语义上,我更倾向是 sum <= count 才合理。)


问题 B:窗口长度有明显“差 1”风险(end/start 的定义不统一)

你用的是:

java
if (end - start > max_window_size)

但你又把 sum_val 初始化为 nums[start],说明窗口里已经有 1 个元素了。

如果窗口是“左右都包含”的 [start, end],那么长度应该是:

  • len = end - start + 1

如果窗口是“右开区间”的 [start, end),那么初始化和更新方式又得完全配套。

你现在的写法更像是“sum_val 对应 [start, end](含 end)”,但长度却用 end-start,因此很可能短 1

✅ 最稳的做法:明确窗口定义(建议用左闭右闭或左闭右开),所有地方统一。


问题 C:到 168 长度时你会“重复减 nums[start]”

你内层里有一段:

java
if (end - start >= 168) { sum_val -= nums[start]; break; }

跳出内层后,外层又会执行一次:

java
sum_val -= nums[start];

这会导致当触发长度==168时,nums[start] 被减了两次,sum_val 错掉。

✅ 应该保证“每次 start++ 只减一次”。


3) 总结:滑动窗口(双指针)通用解题思路

滑动窗口适合这类题的核心原因是:

数组非负(访问量范围是 [0, 2^31]),所以右扩 sum 不会变小,左缩 sum 不会变大,具备“单调性”,双指针就能线性推进。

通用套路(最常见版本:找满足约束的最长/最短子数组)

  1. 定义窗口 [l, r][l, r)
  2. 维护一个窗口状态(比如 sum
  3. 移动右指针扩展窗口:r++,更新状态
  4. 当窗口不满足条件时:移动左指针收缩窗口:l++,更新状态
  5. 在“窗口合法”的时机,更新答案(最大长度/最小长度/最优起点等)

关键点就三句:

  • 右指针负责“扩张以探索”
  • 左指针负责“收缩以修复合法性”
  • 指针都只单调移动,所以通常是 O(n)

4) 环形数组怎么配合滑动窗口?

常见两种方式:

方式 1:数组复制一份(变成长度 2N)

nums 变成 nums2,长度 336:

  • nums2[i] = nums[i % 168] 然后在 nums2 上做滑动窗口,但要求窗口长度 <= 168 且起点 < 168

方式 2:不复制,用 % N 取值(你用的方式)

用一个“逻辑上的 r”不断增加:

  • 元素访问用 nums[r % N] 并限制窗口长度 r - l + 1 <= N

两种都可以,复制版更直观、边界更少坑。


如果你愿意,我可以在你确认“题目到底是 sum<=count 还是 sum>=count”之后,把这段 Java 代码**改成边界正确、不会差 1、不会重复减、并满足“多解取最小 start”**的标准版本。你只要告诉我:题目约束到底是哪一个符号即可。

問題

image.pngimage.png

import java.util.Scanner;
import java.util.*;
import java.util.stream.Stream;
import java.util.HashMap;
import java.util.regex.Pattern;

public class Main {
public static void main(String[] args) {
// 处理输入
Scanner in = new Scanner(System.in);
String input_str = in.nextLine();
String[] tmp2 = input_str.split(" ");
int[] nums = new int[tmp2.length];
for (int i = 0; i < tmp2.length; i++) {
nums[i] = Integer.parseInt(tmp2[i]);
}
int m = nums[0];
int n = nums[1];

text
String input_str1 = in.nextLine(); String[] tmp21 = input_str1.split(" "); Integer[] times = new Integer[tmp21.length]; for (int i = 0; i < tmp21.length; i++) { times[i] = Integer.parseInt(tmp21[i]); } Arrays.sort(times, new Comparator<Integer>() { @Override //在这里主要是重写了 Comparator类的compare方法, //sort方法可能也用了这个方法进行排序,然后在这里被重写了。 public int compare(Integer o1, Integer o2) { return o1 - o2; } }); int[] temp = new int[m]; for (int i = 0; i < n; i++) { temp[i % m] += times[i]; } System.out.println(Arrays.stream(temp).max().getAsInt()); return; }

} 解析下每个部分的作用,标上注释并输出

回答

下面我按代码执行顺序,把你这段程序逐行解析清楚,并给出一份**“加好注释的完整版本”,最后再总结一下这类题的正确建模思路(以及你这份代码在算法层面的含义)**。


一、题目本质先说明(很关键)

这是一个并行调度问题

  • m 条流水线(等价于 m 台机器)
  • n 个作业,每个作业有一个处理时间
  • 调度规则

    永远优先选择「处理时间最短」的作业

  • 当某条流水线空闲时,就从剩余作业中取最短的继续处理
  • 问:所有作业完成的总时间(makespan)是多少

二、你这段代码整体在做什么?

你的代码做了三件核心事情:

  1. 读取输入
  2. 将作业时间按从小到大排序
  3. i % m 的方式,把作业“轮流”分配到 m 条流水线
  4. 取所有流水线中耗时最长的那个,作为最终答案

👉 本质上是一个 “贪心 + 简化调度” 的实现。


三、逐段解析 + 注释说明

1️⃣ 导入包(有冗余,但不影响运行)

java
import java.util.Scanner; import java.util.*; import java.util.stream.Stream; import java.util.HashMap; import java.util.regex.Pattern;

👉 实际只用到了:

  • Scanner
  • Arrays

其余可以删掉(面试/考试不扣分,但工程上不推荐)。


2️⃣ 主函数入口

java
public class Main { public static void main(String[] args) {

3️⃣ 读取第一行:m 和 n

java
Scanner in = new Scanner(System.in); String input_str = in.nextLine(); String[] tmp2 = input_str.split(" ");
  • 读入一整行,比如:"3 5"
  • 按空格拆分
java
int[] nums = new int[tmp2.length]; for (int i = 0; i < tmp2.length; i++) { nums[i] = Integer.parseInt(tmp2[i]); }
  • 转成整数数组
java
int m = nums[0]; int n = nums[1];
  • m:流水线数量
  • n:作业数量

4️⃣ 读取第二行:每个作业的处理时间

java
String input_str1 = in.nextLine(); String[] tmp21 = input_str1.split(" ");

例如:
8 4 3 2 10

java
Integer[] times = new Integer[tmp21.length]; for (int i = 0; i < tmp21.length; i++) { times[i] = Integer.parseInt(tmp21[i]); }
  • 使用 Integer[] 是为了后面 Comparator 排序(虽然 int[] 也能排)

5️⃣ 对作业时间排序(核心贪心策略)

java
Arrays.sort(times, new Comparator<Integer>() { @Override public int compare(Integer o1, Integer o2) { return o1 - o2; } });

👉 排序后:

[2, 3, 4, 8, 10]

含义

后续调度始终“优先处理时间短的作业”

这是题目明确给出的规则。


6️⃣ temp 数组:表示每条流水线当前的累计耗时

java
int[] temp = new int[m];
  • temp[i]:第 i 条流水线目前总共干了多久

初始化时,所有流水线耗时都是 0


7️⃣ 轮流分配作业(关键逻辑)

java
for (int i = 0; i < n; i++) { temp[i % m] += times[i]; }

这一行非常关键,解释清楚:

  • times[i]:第 i 个最短作业
  • i % m:轮流分配给第 0、1、2、...、m-1 条流水线

以示例为例:

text
m = 3 times = [2, 3, 4, 8, 10]

分配过程:

作业时间i % m分配到流水线流水线耗时
2200[2,0,0]
3311[2,3,0]
4422[2,3,4]
8800[10,3,4]
101011[10,13,4]

8️⃣ 取最大值:总完成时间

java
System.out.println(Arrays.stream(temp).max().getAsInt());
  • 所有作业完成的时间 = 最忙的那条流水线完成的时间
  • 上例中最大是 13

四、加好注释的【完整标准版代码】

java
import java.util.*; public class Main { public static void main(String[] args) { Scanner in = new Scanner(System.in); // ===== 1. 读取 m 和 n ===== String[] firstLine = in.nextLine().split(" "); int m = Integer.parseInt(firstLine[0]); // 流水线数量 int n = Integer.parseInt(firstLine[1]); // 作业数量 // ===== 2. 读取每个作业的处理时间 ===== String[] secondLine = in.nextLine().split(" "); Integer[] times = new Integer[n]; for (int i = 0; i < n; i++) { times[i] = Integer.parseInt(secondLine[i]); } // ===== 3. 按作业时间从小到大排序(贪心)===== Arrays.sort(times); // ===== 4. temp[i] 表示第 i 条流水线的累计耗时 ===== int[] temp = new int[m]; // ===== 5. 轮流分配最短作业给流水线 ===== for (int i = 0; i < n; i++) { temp[i % m] += times[i]; } // ===== 6. 总完成时间 = 所有流水线中的最大耗时 ===== int result = Arrays.stream(temp).max().getAsInt(); System.out.println(result); } }

五、算法层面的总结(面试常考)

你这道题的模型是:

  • 并行机器调度(Parallel Machine Scheduling)
  • Shortest Job First(SJF)贪心思想

你这份代码的特点:

✅ 思路简单
✅ 能通过大部分基础测试
⚠️ 不是严格最优调度算法(真正严格的是用「最小堆 + 当前最空闲流水线」)

但在 m,n ≤ 100 的限制下,这种实现通常是出题人默认答案


如果你愿意,下一步我可以帮你:

  • 写一份 “严格符合题意的最小堆版本”
  • 对比 你现在的版本 vs 标准调度算法
  • 或帮你总结 “并行调度类题目的统一解法模板”

你可以直接说:
👉「帮我改成最小堆版」或「讲一下为什么这个方法可行」

問題

代码里为什么对排序方法进行了重写

回答

你代码里对排序方法 重写 Comparator 的原因,本质上是为了告诉 Arrays.sort():** “我想按什么规则排序”**。

不过在你这段代码里,重写其实不是必须的,更多是“写法习惯/为了显式表达排序规则”。


1)为什么会出现“重写 compare”?

你的数组是:

java
Integer[] times

当你写:

java
Arrays.sort(times, new Comparator<Integer>() { @Override public int compare(Integer o1, Integer o2) { return o1 - o2; } });

等价于告诉 Java:

按照从小到大(升序)排序,因为如果 o1 < o2 就返回负数,让 o1 排在前面。

Comparator 的 compare 返回值含义

  • < 0 :o1 排在 o2 前面
  • = 0 :两者位置无所谓
  • > 0 :o1 排在 o2 后面

2)那为什么说“这里重写没必要”?

因为 Integer 本身就实现了 Comparable 接口,默认就是升序排序

所以你完全可以直接写:

java
Arrays.sort(times);

效果和你那段重写 Comparator 的升序版本一模一样。


3)什么时候“必须重写 Comparator”?

下面这些场景,重写才有意义 / 才需要:

✅(1)你想降序排序

java
Arrays.sort(times, (a, b) -> b - a);

✅(2)你想按某种自定义规则排序(比如绝对值、字符串长度、对象某个字段)

例如按作业时间的“个位数”排序:

java
Arrays.sort(times, (a, b) -> (a % 10) - (b % 10));

✅(3)你排序的是自定义对象

比如 Job { int time; int id; }
你要按 time 排序就必须提供 Comparator。


4)你这段 compare 写法还有一个潜在问题(小坑)

你写的是:

java
return o1 - o2;

如果数很大,o1 - o2 可能溢出(例如接近 Integer.MAX_VALUE)。

更安全的写法是:

java
return Integer.compare(o1, o2);

或者 lambda:

java
Arrays.sort(times, Integer::compare);

不过你这题 t < 100,所以不会溢出,只是写法习惯上建议更规范。


结论

  • 你重写 Comparator 的原因:显式指定排序规则(升序),也方便以后改成降序或其他规则。
  • 但在本题里并不需要:因为 Integer[] 默认排序就是升序。
  • 更推荐:直接 Arrays.sort(times); 或用 Integer.compare 的安全写法。

如果你愿意,我也可以帮你把这段代码改成更简洁、更规范的版本(包括输入读取更鲁棒)。

問題

image.pngimage.png

import java.util.Scanner;
import java.util.*;

public class Main {
public static void main(String[] args) {
Scanner in = new Scanner(System.in);
String inputStr = in.next();
int length = in.nextInt();

text
// 统计输入字符串中各个字符的频率 Map<Character, Integer> targetFreq = new HashMap<>(); for (char c : inputStr.toCharArray()) { targetFreq.put(c, targetFreq.getOrDefault(c, 0) + 1); } // 限制搜索范围 int maxSearch = 1000 - length + 1; for (int start = 1; start <= maxSearch; start++) { // 统计当前窗口中的字符频率 Map<Character, Integer> windowFreq = new HashMap<>(); for (int i = 0; i < length; i++) { String numStr = String.valueOf(start + i); for (char c : numStr.toCharArray()) { windowFreq.put(c, windowFreq.getOrDefault(c, 0) + 1); } } // 比较字符频率 boolean isMatch = true; for (Map.Entry<Character, Integer> entry : targetFreq.entrySet()) { char c = entry.getKey(); int freq = entry.getValue(); if (!windowFreq.containsKey(c) || !windowFreq.get(c).equals(freq)) { isMatch = false; break; } } if (isMatch && windowFreq.size() == targetFreq.size()) { System.out.println(start); return; } } }

} 解析下代码思路,并注释

回答

下面按“题意 → 代码做法 → 复杂度/注意点 → 带注释代码”给你讲清楚。


1)题意抽象(你这段代码在解决什么)

  • 原本有一段连续正整数序列start, start+1, ..., start+length-1
  • 把它们拼接成一个大字符串(比如 8 9 10 11 12"89101112"
  • 再把这个字符串里部分字符打乱顺序,得到输入 inputStr(字符总数不变、每个数字字符出现次数不变)
  • 现在给你 inputStrlength,保证能还原唯一的连续序列
  • 要输出该序列的最小数字(也就是 start

关键:因为只是“打乱字符”,所以我们只需要比较字符频次(0~9 各出现多少次),不需要关心顺序。


2)代码思路(逐步解释)

A. 统计目标字符串的字符频次 targetFreq

java
Map<Character, Integer> targetFreq = new HashMap<>(); for (char c : inputStr.toCharArray()) { targetFreq.put(c, targetFreq.getOrDefault(c, 0) + 1); }

含义:把输入的打乱字符串当作“字符多重集合”,例如 "19801211"

  • '1' 出现 4 次
  • '9' 出现 1 次
  • '8' 出现 1 次
  • '0' 出现 1 次
  • '2' 出现 1 次

B. 枚举可能的起点 start(题目限定正整数 ≤ 1000)

java
int maxSearch = 1000 - length + 1; for (int start = 1; start <= maxSearch; start++) { ... }

因为序列长度为 length,且数字不超过 1000,所以起点最大只能到 1000-length+1

C. 对每个 start,构造该连续序列拼接后的字符频次 windowFreq

java
Map<Character, Integer> windowFreq = new HashMap<>(); for (int i = 0; i < length; i++) { String numStr = String.valueOf(start + i); for (char c : numStr.toCharArray()) { windowFreq.put(c, windowFreq.getOrDefault(c, 0) + 1); } }

含义:把 start..start+length-1 每个数字转成字符串,逐字符统计频次。

D. 比较 windowFreq 是否与 targetFreq 完全一致

你做了两步保证“完全一致”:

  1. targetFreq 中的每个字符,看 windowFreq 里是否频次相等
  2. 再用 windowFreq.size() == targetFreq.size() 防止多出别的字符键

匹配则输出 start 并结束。


3)复杂度与可优化点

  • 外层最多枚举 ~1000 次
  • 每次统计 length 个数,每个数最多 4 位(<=1000)
  • 总体规模很小,暴力可过

✅ 可以优化:不用 HashMap<Character,Integer>,因为字符只可能是 '0'..'9',用 int[10] 更快更简洁(但你现在这样也能过)。


4)加注释后的代码(保持你原写法,只补注释与小幅整理)

java
import java.util.*; public class Main { public static void main(String[] args) { Scanner in = new Scanner(System.in); // inputStr:被打乱后的拼接字符串(只打乱顺序,不改变字符数量) String inputStr = in.next(); // length:连续正整数序列的长度 int length = in.nextInt(); // ========= 1) 统计目标字符串中每个字符(0~9)的出现次数 ========= Map<Character, Integer> targetFreq = new HashMap<>(); for (char c : inputStr.toCharArray()) { targetFreq.put(c, targetFreq.getOrDefault(c, 0) + 1); } // ========= 2) 枚举可能的起始数字 start ========= // 题目限制“正整数不超过1000”,因此 start+length-1 <= 1000 int maxSearch = 1000 - length + 1; for (int start = 1; start <= maxSearch; start++) { // ===== 3) 构造当前候选序列 start..start+length-1 的字符频次 ===== Map<Character, Integer> windowFreq = new HashMap<>(); for (int i = 0; i < length; i++) { // 当前数字转为字符串,逐字符计数 String numStr = String.valueOf(start + i); for (char c : numStr.toCharArray()) { windowFreq.put(c, windowFreq.getOrDefault(c, 0) + 1); } } // ===== 4) 判断 windowFreq 是否与 targetFreq 完全一致 ===== boolean isMatch = true; // 先检查:targetFreq 中的每个字符在 windowFreq 中频次必须相同 for (Map.Entry<Character, Integer> entry : targetFreq.entrySet()) { char c = entry.getKey(); int freq = entry.getValue(); if (!windowFreq.containsKey(c) || !windowFreq.get(c).equals(freq)) { isMatch = false; break; } } // 再检查:windowFreq 不应包含 targetFreq 没有的额外字符 if (isMatch && windowFreq.size() == targetFreq.size()) { // 找到唯一匹配的起点(题目保证唯一) System.out.println(start); return; } } } }

如果你想让我把它改成更“标准高效”的版本(用 int[10],比较数组即可,代码更短更快),我也可以直接给你一份。

問題

getOrDefault()

回答

getOrDefault()Java Map 接口里一个非常常用、也非常好用的方法,用来安全地取值并提供默认值,避免写一堆 if 判断。

下面从「是什么 → 为什么用 → 怎么用 → 和传统写法对比 → 在你代码中的作用」一步步讲清楚。


1️⃣ getOrDefault() 是什么?

方法签名:

java
V getOrDefault(Object key, V defaultValue)

含义:

如果 Map 中存在 key,返回对应的 value;
如果不存在,返回你给的 defaultValue


2️⃣ 为什么需要它?

在使用 Map 统计次数时,最常见的问题是:

java
map.get(key) + 1 // ❌ 可能空指针

如果 key 之前没出现过,map.get(key) 会返回 null,直接 +1 就会抛 NullPointerException


3️⃣ 传统写法(不用 getOrDefault)

java
if (map.containsKey(c)) { map.put(c, map.get(c) + 1); } else { map.put(c, 1); }

✅ 正确
❌ 冗长、啰嗦


4️⃣ 使用 getOrDefault() 的写法(推荐)

java
map.put(c, map.getOrDefault(c, 0) + 1);

一步完成:

  • 不存在 → 用 0
  • 存在 → 用原来的值
  • 再统一 +1

5️⃣ 用一个具体例子理解

初始:

java
Map<Character, Integer> map = new HashMap<>();

第一次遇到 '1'

java
map.getOrDefault('1', 0) // 返回 0 map.put('1', 0 + 1); // 存成 1

第二次遇到 '1'

java
map.getOrDefault('1', 0) // 返回 1 map.put('1', 1 + 1); // 存成 2

6️⃣ 在你代码中的真实作用(结合你这题)

你写的是:

java
targetFreq.put(c, targetFreq.getOrDefault(c, 0) + 1);

这行代码的含义是:

统计字符串中每个字符出现的次数

  • 如果之前没出现过 → 从 0 开始计数
  • 如果出现过 → 在原有次数上 +1

同样的逻辑也用在:

java
windowFreq.put(c, windowFreq.getOrDefault(c, 0) + 1);

7️⃣ 什么时候不适合用 getOrDefault

当你必须区分

  • key 不存在
  • key 存在但 value 是 null

这种情况就不适合用(大多数计数题不涉及)。


8️⃣ 一句话总结(面试级)

getOrDefault(key, defaultValue) 用来在 Map 中安全取值并提供默认值
特别适合计数、频率统计、滑动窗口等场景,可以避免空指针并大幅简化代码。

如果你愿意,我也可以:

  • 帮你对比 getOrDefault vs merge
  • 或讲 Map.compute() / computeIfAbsent() 的区别和使用场景

問題

image.pngimage.png

import java.util.Scanner;
import java.util.*;
import java.util.stream.Collectors;

class _57热点网站统计1 {
public static void main(String[] args) {
// 处理输入
Scanner in = new Scanner(System.in);
HashMap<String, Integer> map = new HashMap<>();
StringBuffer result = new StringBuffer();

text
while (in.hasNext()) { String input_str = in.nextLine(); //用抛异常的方式判断此行是否为int try { int num = Integer.parseInt(input_str); List<String> list = new ArrayList<>(); map.forEach((k, v) -> { list.add(v + " " + k); }); //自定义排序方法 list.sort((o1, o2) -> { int value1 = Integer.parseInt(o1.split(" ")[0]); int value2 = Integer.parseInt(o2.split(" ")[0]); if (value1 == value2) { String key1 = o1.split(" ")[1]; String key2 = o2.split(" ")[1]; return key1.compareTo(key2); } else { return value2 - value1; } }); for (int i = 0; i < num; i++) { result.append(list.get(i).split(" ")[1]).append(","); } result.delete(result.length() - 1, result.length()).append("\n"); } catch (Exception e) { if (map.containsKey(input_str)) { int value = map.get(input_str); map.put(input_str, value + 1); } else { map.put(input_str, 1); } } } System.out.println(result); }

} 加上详细注释并输出,同时总结下自定义排序怎么实现

回答

下面先把你这段代码逐行加上详细注释(保持原逻辑不改),再总结一下自定义排序(Comparator / lambda)怎么实现


1)加了详细注释的代码(原逻辑版)

java
import java.util.*; import java.util.stream.Collectors; class _57热点网站统计1 { public static void main(String[] args) { // Scanner 用于从标准输入读取多行 Scanner in = new Scanner(System.in); // map:统计每个 URL 的访问次数 // key = URL 字符串, value = 访问次数 HashMap<String, Integer> map = new HashMap<>(); // result:拼接所有“查询 N”时的输出结果(每次查询输出一行) StringBuffer result = new StringBuffer(); // hasNext(): 只要输入流中还有 token 就继续 // 注意:你这里用 nextLine() 读整行,但 while 用 hasNext() 判断 token,有时会有细微不一致 // 不过一般测试数据是规整的,仍可工作 while (in.hasNext()) { // 读取一整行:要么是 URL,要么是数字 N String input_str = in.nextLine(); // 用“尝试转 int + 捕获异常”的方式判断:该行到底是不是数字 // 如果能 parse 成 int -> 说明这一行是查询 N(需要输出 Top N) // 如果 parse 抛异常 -> 说明这一行是 URL(需要计数 +1) try { int num = Integer.parseInt(input_str); // list:把 map 中的统计结果搬到列表里,便于排序取 Top N // 你这里把每项拼成 "count url" 这样的字符串,后面排序时再 split 拆开 // (能跑,但效率一般;更推荐用 Entry 或自定义对象) List<String> list = new ArrayList<>(); // 遍历 map,把每个 (url, count) 转成 "count url" 存入 list map.forEach((k, v) -> { list.add(v + " " + k); }); // ===== 自定义排序:先按访问次数降序;次数相同按 URL 字典序升序 ===== list.sort((o1, o2) -> { // o1/o2 形如 "count url" // split(" ") 后 [0] 是count, [1] 是url int value1 = Integer.parseInt(o1.split(" ")[0]); int value2 = Integer.parseInt(o2.split(" ")[0]); if (value1 == value2) { // 次数相同:按 URL 字典序升序(compareTo 默认升序) String key1 = o1.split(" ")[1]; String key2 = o2.split(" ")[1]; return key1.compareTo(key2); } else { // 次数不同:按次数降序(value2 - value1) return value2 - value1; } }); // 取排序后前 num 个 URL,拼接输出:用逗号分隔 for (int i = 0; i < num; i++) { result.append(list.get(i).split(" ")[1]).append(","); } // 删除最后一个多余的逗号,然后加换行 result.delete(result.length() - 1, result.length()).append("\n"); } catch (Exception e) { // 进入 catch:说明这一行不是数字 -> 当作 URL 访问记录 // 如果已经存在该 URL,次数 +1;否则初始化为 1 if (map.containsKey(input_str)) { int value = map.get(input_str); map.put(input_str, value + 1); } else { map.put(input_str, 1); } } } // 输出所有查询的结果 System.out.println(result); } }

2)这题里“自定义排序”怎么实现(总结)

你这里用的是:

java
list.sort((o1, o2) -> { ... });

这本质上就是传了一个 Comparator(比较器),规则由你定义。

Comparator 的返回值规则

  • 返回 < 0:o1 排在 o2 前
  • 返回 = 0:顺序无所谓
  • 返回 > 0:o1 排在 o2 后

本题需要的排序规则(很典型)

  1. 访问次数多的排前面(降序)
  2. 次数相同,URL 字典序小的排前面(升序)

伪逻辑:

text
if count1 != count2: count 大的排前 -> 降序 else: url 字典序小的排前 -> 升序

你用 lambda 写出来就是:

java
if (value1 == value2) return key1.compareTo(key2); // 升序 else return value2 - value1; // 降序

更推荐的写法(更清晰、更少 split、效率更好)

不要用 "count url" 这种字符串拼接再 split,直接对 map.entrySet() 排序更合理:

java
List<Map.Entry<String, Integer>> entries = new ArrayList<>(map.entrySet()); entries.sort((e1, e2) -> { int c = Integer.compare(e2.getValue(), e1.getValue()); // 次数降序 if (c != 0) return c; return e1.getKey().compareTo(e2.getKey()); // URL 升序 });

这就是“自定义排序”的标准实现方式:先比主关键字,再比次关键字


如果你想,我也可以顺手把你整段程序改成“Entry 排序版 + 输出 TopN”,同时修一下 hasNext() 搭配 nextLine() 的小不一致点,让代码更稳。

問題

自定义排序的格式

回答

在 Java 里,“自定义排序”本质就是:给排序方法传一个 Comparator(比较器),告诉它“两个元素该怎么比”。

下面把常见格式按从“最标准”到“最常用”整理给你(你写题基本就用这些)。


1)最标准格式:匿名内部类(旧写法)

java
Collections.sort(list, new Comparator<T>() { @Override public int compare(T a, T b) { // a < b 返回负数,a == b 返回0,a > b 返回正数 return ...; } });

数组也一样:

java
Arrays.sort(arr, new Comparator<T>() { @Override public int compare(T a, T b) { return ...; } });

2)最常用格式:Lambda(推荐)

java
list.sort((a, b) -> { return ...; });

或者直接:

java
Collections.sort(list, (a, b) -> ...); Arrays.sort(arr, (a, b) -> ...);

3)Comparator 返回值规则(必须记住)

compare(a, b) 里:

  • 返回 < 0 :a 排在 b 前面
  • 返回 = 0 :顺序无所谓
  • 返回 > 0 :a 排在 b 后面

4)最常见:按一个字段排序(升序 / 降序)

✅ 升序(小到大)

java
list.sort((a, b) -> Integer.compare(a, b));

✅ 降序(大到小)

java
list.sort((a, b) -> Integer.compare(b, a));

⚠️ 不推荐写 b - a,可能溢出(虽然很多题范围小也能过)。


5)最常见:多条件排序(先主关键字,再次关键字)

示例:先按次数降序,次数相同按 URL 字典序升序

java
list.sort((o1, o2) -> { int c = Integer.compare(o2.count, o1.count); // 主条件:count 降序 if (c != 0) return c; return o1.url.compareTo(o2.url); // 次条件:url 升序 });

这就是“自定义排序”的标准模板:

java
int c = compare(主关键字); if (c != 0) return c; return compare(次关键字);

6)更“优雅”的格式:Comparator 链式写法(非常推荐)

如果你排序的是对象或 Entry:

java
list.sort( Comparator.comparingInt((Node x) -> x.count).reversed() // count 降序 .thenComparing(x -> x.url) // url 升序 );

如果是 Map.Entry<String,Integer>:

java
entries.sort( Comparator.<Map.Entry<String,Integer>>comparingInt(e -> e.getValue()).reversed() .thenComparing(e -> e.getKey()) );

7)你这题用的格式(你代码里的那种)

你写的是这种“写死的规则”格式:

java
list.sort((o1, o2) -> { int v1 = ...; int v2 = ...; if (v1 == v2) return key1.compareTo(key2); return v2 - v1; // 降序 });

它属于 Lambda Comparator + 多条件排序


✅ 一句话记忆

自定义排序格式 = sort(Comparator);Comparator.compare = 先比主关键字,若相等再比次关键字。

如果你愿意,我可以按你“热点网站TopN”那题,给你写一份最标准的 Entry+Comparator 链式排序版本(更短、更快、不用 split)。

問題

总结下java里map各种常用操作

回答

下面给你把 Java 里 Map(重点是 HashMap)最常用操作系统整理一遍:包括 增删改查、遍历、计数统计、排序、常见坑,并配上典型代码模板,刷题/面试都够用 ✅


✅ 1. Map 基本概念

  • key → value 的映射结构
  • key 不允许重复
  • 常用实现:
    • HashMap:无序,查找最快(O(1)平均)
    • LinkedHashMap:按插入顺序
    • TreeMap:按 key 自动排序(红黑树)

✅ 2. 常用增删改查操作(最核心)

2.1 put:添加/覆盖

java
map.put("a", 1); map.put("a", 2); // 覆盖原来的 value

✅ 作用:插入或更新 key 对应的值。


2.2 get:取值(可能返回 null)

java
Integer v = map.get("a");

⚠️ 如果 key 不存在:返回 null


2.3 getOrDefault:取值(不存在给默认值)

java
int v = map.getOrDefault("a", 0);

✅ 统计次数 / 频率题必用。


2.4 containsKey:判断 key 是否存在

java
if(map.containsKey("a")) {}

2.5 remove:删除 key

java
map.remove("a");

2.6 size:当前元素数量

java
int sz = map.size();

2.7 clear:清空

java
map.clear();

2.8 isEmpty:是否为空

java
boolean empty = map.isEmpty();

✅ 3. 遍历 Map 的几种方式(超常考)

3.1 遍历 entrySet(最推荐)

java
for (Map.Entry<String, Integer> e : map.entrySet()) { System.out.println(e.getKey() + " " + e.getValue()); }

✅ 推荐原因:同时拿 key/value,不额外查找。


3.2 遍历 keySet(只能拿 key)

java
for (String k : map.keySet()) { System.out.println(k + " " + map.get(k)); }

⚠️ 这里 map.get(k) 会二次查表,性能略差。


3.3 遍历 values(只要 value)

java
for (Integer v : map.values()) { System.out.println(v); }

3.4 forEach(lambda 写法)

java
map.forEach((k, v) -> System.out.println(k + ":" + v));

✅ 4. Map 计数统计操作(刷题必备)

4.1 统计频率:getOrDefault

java
map.put(x, map.getOrDefault(x, 0) + 1);

4.2 merge:更简洁的计数(推荐)

java
map.merge(x, 1, Integer::sum);

等价于:

  • key 不存在:赋值 1
  • key 存在:value = value + 1

4.3 compute / computeIfAbsent

computeIfAbsent:key 不存在才创建

java
map.computeIfAbsent(key, k -> new ArrayList<>()).add(val);

典型应用:分组


✅ 5. Map 的排序操作(高频)

Map 本身无序,排序一般是:

1)转成 List<Entry<K,V>>
2)自定义 Comparator 排序


5.1 按 value 降序排序

java
List<Map.Entry<String, Integer>> list = new ArrayList<>(map.entrySet()); list.sort((e1, e2) -> Integer.compare(e2.getValue(), e1.getValue()));

5.2 先按 value 降序,再按 key 升序(TopN题常用)

java
list.sort((e1, e2) -> { int c = Integer.compare(e2.getValue(), e1.getValue()); if (c != 0) return c; return e1.getKey().compareTo(e2.getKey()); });

5.3 用 Comparator 链式写法(更优雅)

java
list.sort( Comparator.<Map.Entry<String,Integer>>comparingInt(e -> e.getValue()).reversed() .thenComparing(e -> e.getKey()) );

✅ 6. Map 常用工具方法

6.1 putIfAbsent:不存在时才 put

java
map.putIfAbsent(key, 0);

6.2 replace:存在才替换

java
map.replace(key, newValue);

6.3 replaceAll:批量修改

java
map.replaceAll((k, v) -> v + 1);

6.4 equals:比较两个 map 是否完全一样

java
map1.equals(map2);

✅ 7. 常见坑总结(一定要知道)

❗ (1) get 返回 null,直接 +1 会 NPE

java
map.put(k, map.get(k) + 1); // ❌ 可能空指针

✅ 用 getOrDefaultmerge


❗ (2) HashMap 无序

输出顺序不固定,必须排序才能确定 TopN。


❗ (3) Comparator 不建议用减法(可能溢出)

java
return b - a; // ❌ 可能溢出

✅ 用:

java
Integer.compare(b, a)

✅ 8. 面试/刷题常用 Map 模板(直接背)

8.1 统计频率

java
map.put(x, map.getOrDefault(x, 0) + 1);

8.2 TopN(value 降序、key 升序)

java
List<Map.Entry<String,Integer>> list = new ArrayList<>(map.entrySet()); list.sort((e1,e2)->{ int c = Integer.compare(e2.getValue(), e1.getValue()); if(c!=0) return c; return e1.getKey().compareTo(e2.getKey()); });

8.3 分组(key → list)

java
map.computeIfAbsent(key, k -> new ArrayList<>()).add(val);

✅ 总结一句话

Map 最常用就是:put/get/getOrDefault/containsKey/entrySet遍历/转List排序/merge计数/computeIfAbsent分组


如果你愿意我还可以进一步整理: ✅ HashMap vs TreeMap vs LinkedHashMap 区别 + 适用场景
ConcurrentHashMap 在并发下的常用操作
✅ TopN 题的 Map + 小根堆 通用模板

問題

import java.util.*;
import java.util.stream.Collectors;

public class _56统计射击比赛成绩1 {
public static void main(String[] args) {
Scanner in = new Scanner(System.in);

text
int n = Integer.parseInt(in.nextLine().trim()); List<Integer> ids = Arrays.stream(in.nextLine().trim().split(",")) .map(Integer::parseInt) .collect(Collectors.toList()); List<Integer> scores = Arrays.stream(in.nextLine().trim().split(",")) .map(Integer::parseInt) .collect(Collectors.toList()); // 存储选手成绩信息 HashMap<Integer, List<Integer>> map = new HashMap<>(); for (int i = 0; i < n; i++) { map.computeIfAbsent(ids.get(i), k -> new ArrayList<>()).add(scores.get(i)); } // 预处理:计算符合条件的选手的最高3个成绩之和 // 这样避免在排序比较器中重复计算 List<PlayerStats> validPlayers = new ArrayList<>(); for (Map.Entry<Integer, List<Integer>> entry : map.entrySet()) { List<Integer> s = entry.getValue(); // 题目条件2:如果一个选手成绩少于3个,则认为选手的所有成绩无效,排名忽略该选手 if (s.size() >= 3) { // 降序排序,取前3个 s.sort(Collections.reverseOrder()); int sum = 0; for (int i = 0; i < 3; i++) { sum += s.get(i); } validPlayers.add(new PlayerStats(entry.getKey(), sum)); } } // 排序条件3:如果选手的成绩之和相等,则成绩之和相等的选手按照其ID降序排列 validPlayers.sort((o1, o2) -> { if (o1.sum != o2.sum) { return o2.sum - o1.sum; // 总分降序 } else { return o2.id - o1.id; // ID降序 } }); // 输出结果,使用 Collectors.joining 自动处理逗号,且能够处理空结果的情况 String result = validPlayers.stream() .map(p -> String.valueOf(p.id)) .collect(Collectors.joining(",")); System.out.println(result); } // 辅助类用于存储计算好的总分 static class PlayerStats { int id; int sum; public PlayerStats(int id, int sum) { this.id = id; this.sum = sum; } }

} 详细解析下

回答

下面按“输入解析 → 数据结构建模 → 预处理计算 → 排序规则 → 输出格式 → 复杂度/注意点”把这段代码完整拆开讲一遍,并指出一些容易忽略的细节。


1)题目在做什么(从代码能推出来的规则)

  • n 条成绩记录,每条记录包含:选手ID成绩
  • 同一个选手可能出现多次(多次射击成绩)
  • 有效选手:至少有 3 条成绩,否则该选手直接忽略(不参与排名)
  • 对有效选手:把其成绩从高到低排序,取 最高 3 个成绩求和 作为该选手总分
  • 排名规则:
    1. 总分高的排前面(降序)
    2. 总分相同,ID 大的排前面(ID 降序)
  • 输出:按排名顺序输出选手 ID,用逗号连接;若没有任何有效选手,输出空行

2)输入解析部分(前三段)

java
int n = Integer.parseInt(in.nextLine().trim()); List<Integer> ids = Arrays.stream(in.nextLine().trim().split(",")) .map(Integer::parseInt) .collect(Collectors.toList()); List<Integer> scores = Arrays.stream(in.nextLine().trim().split(",")) .map(Integer::parseInt) .collect(Collectors.toList());
  • 第 1 行:n(成绩条数)
  • 第 2 行:逗号分隔的 ids 列表(长度应该是 n)
  • 第 3 行:逗号分隔的 scores 列表(长度也应该是 n)

这里用了 Stream 把 "1,2,3" 变成 List<Integer>

  • split(",") 切成字符串数组
  • map(Integer::parseInt) 转 int
  • collect(toList()) 收集成 List

3)用 Map 分组:把同一选手的成绩放一起

java
HashMap<Integer, List<Integer>> map = new HashMap<>(); for (int i = 0; i < n; i++) { map.computeIfAbsent(ids.get(i), k -> new ArrayList<>()).add(scores.get(i)); }
  • map 的含义:选手ID -> 该选手所有成绩列表
  • computeIfAbsent(key, ...)
    • 如果 key 不存在:创建一个新 ArrayList 放进去并返回
    • 如果 key 已存在:直接返回旧的 list
  • 然后 .add(scores.get(i)) 把成绩追加进去

这是一种非常常见的“分组写法”,比 containsKey + put 更简洁。


4)预处理:算每个有效选手“前三成绩之和”

java
List<PlayerStats> validPlayers = new ArrayList<>(); for (Map.Entry<Integer, List<Integer>> entry : map.entrySet()) { List<Integer> s = entry.getValue(); if (s.size() >= 3) { s.sort(Collections.reverseOrder()); int sum = 0; for (int i = 0; i < 3; i++) { sum += s.get(i); } validPlayers.add(new PlayerStats(entry.getKey(), sum)); } }

这一段做了两件事:

(1) 过滤无效选手

java
if (s.size() >= 3)

成绩少于 3 条的选手被忽略。

(2) 对每个有效选手算“最高3个成绩之和”

  • s.sort(Collections.reverseOrder()):把该选手成绩列表按降序排(高分在前)
  • 取前 3 个相加得到 sum
  • 放入 validPlayers(一个只存 idsum 的列表)

注释里说“避免在排序比较器中重复计算”,这个思路很对:
先把每个人的 sum 算好,排序时只比 sum 和 id,比较器就会很轻量。


5)排序:先总分降序,再 ID 降序

java
validPlayers.sort((o1, o2) -> { if (o1.sum != o2.sum) { return o2.sum - o1.sum; // 总分降序 } else { return o2.id - o1.id; // ID降序 } });

排序规则对应:

  • o2.sum - o1.sum:让 sum 大的排前(降序)
  • sum 相同则 o2.id - o1.id:让 id 大的排前(降序)

更稳妥的写法通常用 Integer.compare 防止溢出(虽然一般成绩不会大到溢出):

java
int c = Integer.compare(o2.sum, o1.sum); return (c != 0) ? c : Integer.compare(o2.id, o1.id);

6)输出:把 id 按逗号拼起来

java
String result = validPlayers.stream() .map(p -> String.valueOf(p.id)) .collect(Collectors.joining(",")); System.out.println(result);
  • map(p -> String.valueOf(p.id)):把 PlayerStats 转成字符串 id
  • Collectors.joining(","):用逗号连接
  • 如果 validPlayers 为空,joining 会返回 "",打印就是空行(符合“无有效选手”的常见输出习惯)

7)辅助类 PlayerStats 的作用

java
static class PlayerStats { int id; int sum; public PlayerStats(int id, int sum) { this.id = id; this.sum = sum; } }

作用:把“选手 id + 计算好的总分 sum”绑在一起,方便排序和输出。

  • 不用每次排序时再去 map 里查 / 再算前三之和

8)复杂度分析

设:

  • 选手总数为 P
  • 每个选手成绩数为 k_i,总成绩条数为 n

主要开销:

  • 分组:O(n)
  • 对每个选手排序:Σ O(k_i log k_i)
  • 对有效选手排序:O(P log P)

n 通常不大时完全没问题。

还能优化:不必把每个选手所有成绩都整体排序,只要维护 top3(比如用长度为3的小结构或小根堆),能把每个选手处理到 O(k_i)。但当前写法更直观。


9)两个小注意点(写题时常见)

  1. o2.sum - o1.sum 这种减法比较有溢出风险(更规范用 Integer.compare)。
  2. s.sort(reverseOrder()) 会直接修改 map 里存的 list(就地排序)。这题没问题,但如果后面还要用原顺序就要复制一份再排。

如果你把“题目原文的规则”也贴出来(尤其是“取最高3个成绩是否要去重 / 是否允许负分 / n 的范围”等),我可以顺便帮你确认这份实现是否完全贴合题意,以及给你一个“top3 不用排序”的更优版本。

問題

text
// 存储选手成绩信息 HashMap<Integer, List<Integer>> map = new HashMap<>(); for (int i = 0; i < n; i++) { map.computeIfAbsent(ids.get(i), k -> new ArrayList<>()).add(scores.get(i)); } 解析下这段的写法

回答

当然可以!你这段代码是 “按选手 ID 分组收集成绩” 的经典写法,核心是 Map + computeIfAbsent。我把它拆开解释得更细一点,让你能一眼看懂每个部分在做什么、为什么这样写、等价写法是什么。


✅ 代码片段

java
// 存储选手成绩信息 HashMap<Integer, List<Integer>> map = new HashMap<>(); for (int i = 0; i < n; i++) { map.computeIfAbsent(ids.get(i), k -> new ArrayList<>()).add(scores.get(i)); }

1)这段代码想完成的事情(目标)

你有两份列表:

  • ids[i]:第 i 条记录的选手 ID
  • scores[i]:第 i 条记录的成绩

比如:

iids[i]scores[i]
019
128
2110
317
426

最终希望得到:

text
map = { 1 -> [9, 10, 7] 2 -> [8, 6] }

也就是说:
每个选手 ID 对应一个成绩列表
同一个选手出现多次,就把成绩不断加进列表里


2)每一行在干什么?

✅ 第 1 行:创建 Map

java
HashMap<Integer, List<Integer>> map = new HashMap<>();

map 的结构是:

  • key:选手 id(Integer)
  • value:该选手所有成绩(List<Integer>

✅ for 循环:遍历每条成绩记录

java
for (int i = 0; i < n; i++) { ... }

遍历第 i 条成绩记录,准备把 scores[i] 放进对应选手的 list 中。


✅ 核心语句:computeIfAbsent + add

java
map.computeIfAbsent(ids.get(i), k -> new ArrayList<>()).add(scores.get(i));

这一句可以拆成 2 个步骤理解:


3)computeIfAbsent 是什么?为什么这么写?

computeIfAbsent(key, mappingFunction) 的含义:

如果 key 已存在,返回已有的 value
如果 key 不存在,就创建一个新 value 放进去,然后返回它

在这里:

  • key = ids.get(i)(选手 ID)
  • mappingFunction = k -> new ArrayList<>()

也就是说:

  • 如果 map 里已经有这个选手 ID:拿到他的成绩列表
  • 如果 map 里没有这个选手 ID:新建一个空成绩列表放进去,然后拿到它

最后 .add(scores.get(i)) 就把当前成绩加进去。


4)用“等价写法”帮助你真正理解

这行代码:

java
map.computeIfAbsent(ids.get(i), k -> new ArrayList<>()).add(scores.get(i));

等价于下面这种传统写法(更容易看懂):

java
int id = ids.get(i); int score = scores.get(i); if (!map.containsKey(id)) { map.put(id, new ArrayList<>()); } map.get(id).add(score);

✅ computeIfAbsent 就是把这几行缩成一行,并且更优雅、更不容易写错。


5)写法优势总结(为什么推荐用 computeIfAbsent)

✅ 优势 1:简洁

一行就完成了“判断存在 → 创建 → add”。

✅ 优势 2:不会忘记 put

传统写法很容易写漏 map.put(id, new ArrayList<>()) 导致 NullPointer。

✅ 优势 3:适合“分组”场景

这种 “key -> list” 的结构是刷题里非常常见的分组统计结构。


6)用一个例子走一遍(直观模拟)

假设:

java
ids = [1, 2, 1] scores= [9, 8, 10]

i = 0

  • id = 1
  • map 中没有 1 → 创建空 list
  • list.add(9)

map:

1 -> [9]

i = 1

  • id = 2
  • map 中没有 2 → 创建空 list
  • list.add(8)

map:

text
1 -> [9] 2 -> [8]

i = 2

  • id = 1
  • map 中已经有 1 → 取出 [9]
  • add(10)

map:

text
1 -> [9,10] 2 -> [8]

✅ 一句话总结

这段代码的作用是:把每条成绩记录按照选手 ID 分组,把成绩加入该选手的成绩列表中
computeIfAbsent 的作用是:如果 key 没有对应的 list 就创建一个,否则直接用已有的 list


如果你愿意我还能继续补充: ✅ computeIfAbsent vs putIfAbsent 区别
merge() 用于计数统计的写法
✅ Map 分组的 3 种常用模板(List/Set/Map 作为 value)

問題

image.pngimage.png

import java.util.*;

class Main {
public static void main(String[] args) {
Scanner in = new Scanner(System.in);
while (in.hasNext()) {
int num = Integer.parseInt(in.nextLine());
List<Integer> weights = new ArrayList<>();
for (int i = 0 ; i < num ; i++) {
weights.add(in.nextInt());
}

text
int aWeight = 0; int bWeight = 0; int min = Integer.MAX_VALUE; for (int i = 0 ; i < num ; i++) { //不进位的二进制加法,等同于二进制的异或操作。 aWeight ^= weights.get(i); bWeight += weights.get(i); min = Math.min(weights.get(i), min); } if (aWeight == 0) { System.out.println(bWeight - min); } else { System.out.println(-1); } } }

} 给代码加上详细注释并输出

回答

java
import java.util.*; class Main { public static void main(String[] args) { Scanner in = new Scanner(System.in); // 题目可能会有多组输入,所以用 while 循环持续读取 while (in.hasNext()) { // 读取苹果数量 num(一行一个整数) int num = Integer.parseInt(in.nextLine()); // 读取每个苹果的重量 // 注意:这里用 nextInt() 按空格读 num 个整数 List<Integer> weights = new ArrayList<>(); for (int i = 0; i < num; i++) { weights.add(in.nextInt()); } // aWeight:A 的“二进制加法但不进位”规则下的总和 // 这种“不进位加法”在二进制里等价于按位异或 XOR int aWeight = 0; // bWeight:所有苹果重量的正常十进制求和(包含进位的普通加法) int bWeight = 0; // min:记录最小的苹果重量(用于后面让 B 拿最多) int min = Integer.MAX_VALUE; // 遍历所有苹果,做三件事: // 1) aWeight 用 XOR 累积(不进位的二进制加法) // 2) bWeight 做普通求和 // 3) 统计最小重量 min for (int i = 0; i < num; i++) { int w = weights.get(i); // 不进位的二进制加法 == XOR aWeight ^= w; // 普通加法求总和 bWeight += w; // 更新最小值 min = Math.min(min, w); } /* * 关键结论: * A 的规则是“不进位二进制加法”,即 XOR。 * 若要把苹果分成两堆,让 A 觉得两堆“相等”,则: * A看到的(堆1) == A看到的(堆2) * 在 XOR 语义下,等价于: * (堆1的XOR) == (堆2的XOR) * 两边再 XOR 一下可得: * (堆1的XOR) XOR (堆2的XOR) == 0 * 而 (堆1 XOR 堆2) 就是“所有苹果的 XOR”,也就是 aWeight * 所以必须满足:aWeight == 0,才存在可行分法。 */ if (aWeight == 0) { /* * 在可行的前提下(总 XOR 为 0),题目要求 B 在满足 A 的情况下拿最多(按普通重量和最大)。 * 最优策略是:让 A 拿最轻的那个苹果(min),其余都给 B。 * 因为只要总 XOR 为 0,就一定能构造满足 A 规则相等的划分, * 且为了让 B 最大,尽量把最小重量给 A。 * * 因此 B 的最大总重量 = 总和 bWeight - 最小值 min */ System.out.println(bWeight - min); } else { // 总 XOR 不为 0,无法分成两堆让 A 的“不进位加法”相等 System.out.println(-1); } } } }

問題

暴力枚举的算法思路

回答

下面用通俗 + 模板化的方式,给你系统总结一下 「暴力枚举」的算法思路。这是算法入门和面试中非常基础但非常重要的一类思想。


一、什么是暴力枚举(Brute Force)?

定义一句话版:

把所有“可能的情况”一个不漏地列出来,逐一检查,找出满足条件的解。

它不依赖复杂技巧,靠“穷举 + 判断”解决问题


二、暴力枚举的核心三步(一定要记)

✅ 1️⃣ 明确“要枚举什么”

  • 是数字?
  • 是区间?
  • 是子数组?
  • 是子集 / 排列?
  • 是所有起点、终点?

👉 找“可枚举的变量”


✅ 2️⃣ 枚举所有可能情况

  • 通常用 for 循环
  • 枚举范围必须覆盖所有可能解

✅ 3️⃣ 对每一种情况做判断

  • 是否满足题目条件?
  • 是否需要更新最优解(最大 / 最小 / 最近)?

三、最常见的暴力枚举形式


1️⃣ 一层枚举(O(n))

场景

  • 找最大值 / 最小值
  • 统计次数
  • 判断是否存在某个值
java
for (int i = 0; i < n; i++) { if (满足条件) { // 记录 / 返回 } }

2️⃣ 两层枚举(O(n²))

场景

  • 所有区间 [i, j]
  • 两数之和
  • 子数组问题
java
for (int i = 0; i < n; i++) { for (int j = i; j < n; j++) { // 检查区间 [i, j] } }

3️⃣ 三层枚举(O(n³))

场景

  • 三数之和
  • 枚举三元组
java
for (int i = 0; i < n; i++) for (int j = i+1; j < n; j++) for (int k = j+1; k < n; k++) // 判断

4️⃣ 枚举起点(常见!)

这是很多题的“隐形暴力”。

示例:连续序列问题

java
for (int start = 1; start <= max; start++) { // 假设从 start 开始,验证是否成立 }

👉 你之前那道「打乱字符串还原连续整数序列」就是这个模型。


5️⃣ 子集 / 排列的暴力枚举

子集(2ⁿ)

java
for (int mask = 0; mask < (1 << n); mask++) { // mask 表示一个子集 }

排列(n!)

java
// 通常用回溯 dfs(当前排列)

四、暴力枚举的优缺点

✅ 优点

  • 思路简单
  • 不容易写错
  • 很适合数据范围小的题
  • 是优化算法的基础

❌ 缺点

  • 时间复杂度高
  • n 稍大就会超时

五、什么时候“可以放心用暴力枚举”?

经验判断(非常重要)👇

n 大小可接受算法
n ≤ 100O(n³)
n ≤ 1,000O(n²)
n ≤ 100,000O(n log n)
n ≤ 1,000,000O(n)

👉 如果题目数据范围小 + 没要求极致效率,优先想暴力。


六、暴力枚举 + 剪枝(非常常见)

不是“无脑枚举”,而是:

枚举过程中,发现不可能成功就提前退出

示例

java
for (int i = 0; i < n; i++) { int sum = 0; for (int j = i; j < n; j++) { sum += a[j]; if (sum > target) break; // 剪枝 } }

七、暴力枚举的升级路线(你现在这个阶段很重要)

当前下一步
暴力枚举前缀和
两层循环滑动窗口
枚举区间双指针
枚举子集位运算 / 状态压缩
枚举组合回溯 + 剪枝

👉 90% 的高效算法,都是从暴力枚举“优化”来的。


八、一句话总结(面试级)

暴力枚举就是:把所有可能的情况列出来逐一验证,简单直接,但需要结合数据范围判断是否可行。

如果你愿意,我可以下一步帮你:

  • 把某一道你做过的题 从暴力 → 优化版本 对比讲
  • 或总结 “看到什么题,就想到什么枚举模型” 的套路图谱

問題

image.pngimage.png

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.StringTokenizer;

public class Main {
static int n, x, y;
static int[] a;
static int count = 0;

text
public static void main(String[] args) throws IOException { BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in)); String line1 = reader.readLine(); if (line1 == null || line1.trim().isEmpty()) { return; } StringTokenizer st1 = new StringTokenizer(line1); n = Integer.parseInt(st1.nextToken()); x = Integer.parseInt(st1.nextToken()); y = Integer.parseInt(st1.nextToken()); String line2 = reader.readLine(); a = new int[n]; if (line2 != null && !line2.trim().isEmpty()) { StringTokenizer st2 = new StringTokenizer(line2); for (int i = 0; i < n; i++) { a[i] = Integer.parseInt(st2.nextToken()); } } // 题目要求选择 x 颗宝石,计算乘积等于 y 的组合数 // 数据范围 n < 20,比较小,可以直接用回溯法暴力枚举组合 combine(0, 0, 1); System.out.println(count); } // 递归函数:startIndex为当前遍历到的数组索引,currentCount为已选宝石数量,currentProduct为当前乘积 private static void combine(int startIndex, int currentCount, long currentProduct) { // 如果选够了x个宝石 if (currentCount == x) { if (currentProduct >= y) { count++; } return; } // 遍历所有可能的组合 for (int i = startIndex; i < n; i++) { // 剪枝优化:如果剩余的元素不足以填满 x 个,则不再继续 // n - i : 剩余可选元素个数 // x - currentCount : 还需要选的元素个数 if (n - i < x - currentCount) { break; } combine(i + 1, currentCount + 1, currentProduct * a[i]); } }

} 用例子拆分下这个暴力枚举的过程

回答

下面我用你给的示例一步一步“跑”这段回溯/暴力枚举代码,把每一次递归、每一种组合、为什么是 3 种结果都拆清楚。
看完你就能真正理解:暴力枚举 + 组合回溯是怎么工作的


一、先明确示例输入

text
n = 4 x = 2 y = 8 宝石属性数组 a = [2, -3, 4, 5]

含义:

  • 一共有 4 颗宝石
  • 必须选 2 颗
  • 把选中的 2 颗宝石的属性值相乘
  • 乘积 ≥ 8 就算一种“可通过游戏的方式”
  • 问一共有多少种选择方式(组合,不是排列)

二、这段代码在“枚举什么”?

目标

[2, -3, 4, 5]
任选 2 个不同的元素组合
计算它们的乘积,判断是否 ≥ 8

所有可能的 2 选组合(先列出来)

下标用 (i, j) 表示:

组合宝石乘积
(0,1)2 × -3-6 ❌
(0,2)2 × 48 ✅
(0,3)2 × 510 ✅
(1,2)-3 × 4-12 ❌
(1,3)-3 × 5-15 ❌
(2,3)4 × 520 ✅

✅ 一共 3 种 满足条件
👉 所以输出是 3


三、递归函数参数含义(先吃透)

java
combine(startIndex, currentCount, currentProduct)
参数含义
startIndex下一步从数组哪个下标开始选
currentCount当前已经选了多少颗宝石
currentProduct当前选中宝石的乘积

四、递归从入口开始

初始调用

java
combine(0, 0, 1)
  • 从下标 0 开始选
  • 还没选任何宝石
  • 当前乘积 = 1(乘法的单位元)

五、完整递归展开过程(重点)

第一层:选第 1 颗宝石

① 选 a[0] = 2

text
combine(1, 1, 2)

现在已经选了 1 颗,还要再选 1 颗。

第二层(从 index=1 开始):
  • 选 a[1] = -3

    text
    combine(2, 2, -6)

    已选够 2 颗
    👉 -6 < 8 ❌ 不计数

  • 选 a[2] = 4

    text
    combine(3, 2, 8)

    已选够 2 颗
    👉 8 ≥ 8 ✅ count++

  • 选 a[3] = 5

    text
    combine(4, 2, 10)

    已选够 2 颗
    👉 10 ≥ 8 ✅ count++


② 选 a[1] = -3

text
combine(2, 1, -3)
第二层:
  • 选 a[2] = 4

    text
    combine(3, 2, -12)

    ❌ 不计数

  • 选 a[3] = 5

    text
    combine(4, 2, -15)

    ❌ 不计数


③ 选 a[2] = 4

text
combine(3, 1, 4)
第二层:
  • 选 a[3] = 5
    text
    combine(4, 2, 20)
    👉 20 ≥ 8 ✅ count++

④ 选 a[3] = 5

text
combine(4, 1, 5)

⚠️ 剩余元素不足再选 1 个
触发剪枝:

java
if (n - i < x - currentCount) break;

直接返回,不再递归。


六、最终统计结果

满足条件的组合是:

  1. 2 × 4 = 8
  2. 2 × 5 = 10
  3. 4 × 5 = 20

👉 count = 3

输出:

text
3

七、这道题的“暴力枚举本质”

它在做什么?

  • 枚举 所有 C(n, x) 种组合
  • 对每一种组合计算乘积
  • 判断是否满足条件

为什么能用暴力?

  • n < 20
  • 最大组合数: C(20,10)=184756C(20, 10) = 184756
  • 完全在可接受范围内

八、一句话总结(非常重要)

这段代码是一个标准的组合型暴力枚举(回溯)
用递归枚举所有“选 x 个”的组合,用参数保存“当前状态”,在选满时判断并计数。

如果你愿意,下一步我可以:

  • 给你画一棵 递归树结构图
  • 把这道题改写成 位运算枚举版本
  • 或对比 回溯 vs 子集枚举(bitmask) 的写法和优缺点

問題

画一个递归树

思考

Thought for a second

回答

下面我用你给的示例 n=4, x=2, y=8, a=[2,-3,4,5],把递归过程画成一棵 递归树(组合回溯树)
(每一条路径表示一次“选宝石”的过程,走到选满 2 个就叶子结算。)


✅ 递归树(combine(startIndex, currentCount, currentProduct))

初始调用:

combine(0, 0, 1)

🌳 递归树展开(每层选一颗宝石)

text
combine(0,0,1) ├── 选 a[0]=2 → combine(1,1,2) │ ├── 再选 a[1]=-3 → combine(2,2,-6) → 叶子:-6 < 8 ❌ │ ├── 再选 a[2]=4 → combine(3,2,8) → 叶子: 8 ≥ 8 ✅ count++ │ └── 再选 a[3]=5 → combine(4,2,10) → 叶子:10 ≥ 8 ✅ count++ ├── 选 a[1]=-3 → combine(2,1,-3) │ ├── 再选 a[2]=4 → combine(3,2,-12) → 叶子:-12 < 8 ❌ │ └── 再选 a[3]=5 → combine(4,2,-15) → 叶子:-15 < 8 ❌ ├── 选 a[2]=4 → combine(3,1,4) │ └── 再选 a[3]=5 → combine(4,2,20) → 叶子:20 ≥ 8 ✅ count++ └── 选 a[3]=5 → combine(4,1,5) └── ⚠️ 剪枝:剩余宝石不足再选 1 个 → return

✅ 叶子结算(选满 2 个时)

满足条件(乘积 ≥ 8)的路径一共有:

  1. 2 × 4 = 8
  2. 2 × 5 = 10
  3. 4 × 5 = 20

因此 count = 3,输出:

3

🎯 你可以用这个树理解回溯的核心

每一层:决定“选哪个宝石”

每一个分支:一次选择

走到叶子:选满 x 个,判断乘积是否满足条件


如果你愿意,我还可以把这棵递归树画成更直观的 “选择路径表格” 或者再画一个更大的例子(比如 n=5,x=3)帮助你练熟这种题。

問題

text
List<Long> task = Arrays.stream(in.nextLine().split(" ")) .map(Long::parseLong) .collect(Collectors.toList()); 这个还可以换成什么写法

回答

这行代码的作用是:把一行以空格分隔的数字字符串,转换成 List<Long>
当然可以有多种等价写法,下面我按【常见 / 简洁 / 高效 / 传统】分类给你总结,方便你在不同场景下选择。


原写法(Stream 风格,最常见)

java
List<Long> task = Arrays.stream(in.nextLine().split(" ")) .map(Long::parseLong) .collect(Collectors.toList());

一、Stream 的等价写法(只是风格不同)

✅ 1️⃣ 用 lambda(而不是方法引用)

java
List<Long> task = Arrays.stream(in.nextLine().split(" ")) .map(s -> Long.parseLong(s)) .collect(Collectors.toList());

功能完全一样,只是把 Long::parseLong 写展开。


✅ 2️⃣ 如果想得到 long[] 而不是 List

java
long[] task = Arrays.stream(in.nextLine().split(" ")) .mapToLong(Long::parseLong) .toArray();

适合数值计算 / 性能更好的场景。


二、不用 Stream 的写法(更基础、更直观)

✅ 3️⃣ for 循环 + split(最传统、最好理解)

java
String[] arr = in.nextLine().split(" "); List<Long> task = new ArrayList<>(); for (String s : arr) { task.add(Long.parseLong(s)); }

👉 面试、初学、调试时非常推荐。


✅ 4️⃣ 用下标 for(完全等价)

java
String[] arr = in.nextLine().split(" "); List<Long> task = new ArrayList<>(arr.length); for (int i = 0; i < arr.length; i++) { task.add(Long.parseLong(arr[i])); }

三、用 StringTokenizer(老牌但高效)

✅ 5️⃣ StringTokenizer(OJ / ACM 常见)

java
StringTokenizer st = new StringTokenizer(in.nextLine()); List<Long> task = new ArrayList<>(); while (st.hasMoreTokens()) { task.add(Long.parseLong(st.nextToken())); }

优点:

  • 不用 split 生成数组
  • 大数据输入 时更省内存

四、如果输入本来就是用 Scanner 的 nextLong

✅ 6️⃣ Scanner 逐个读(不需要 split)

java
List<Long> task = new ArrayList<>(); for (int i = 0; i < n; i++) { task.add(in.nextLong()); }

⚠️ 前提:你知道要读多少个数 n


五、BufferedReader + StringTokenizer(最快,竞赛最常用)

java
BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in)); StringTokenizer st = new StringTokenizer(br.readLine()); List<Long> task = new ArrayList<>(); while (st.hasMoreTokens()) { task.add(Long.parseLong(st.nextToken())); }

👉 大数据 / 卡时间时首选。


六、什么时候用哪种?(经验总结)

场景推荐写法
日常刷题 / 可读性Stream 或 for
面试现场for 循环
OJ / ACM / 大输入BufferedReader + StringTokenizer
需要数组mapToLong().toArray()

一句话总结(记这个就够)

这一行代码本质是“字符串 → long → 容器”
你可以用 Stream / for 循环 / StringTokenizer / Scanner 任意一种方式实现,
区别只在可读性和性能,不在功能

如果你愿意,我也可以帮你把整套输入模板(Scanner版 / BufferedReader版)整理成一份“通用模板”。

問題

image.pngimage.png

import java.util.Scanner;
import java.util.*;
import java.util.stream.Collectors;
import java.math.BigInteger;

class Main {
public static void main(String[] args) {
// --- 1. 输入处理 ---
Scanner in = new Scanner(System.in);
// 读取一行以空格分隔的数字,并将其转换为Integer类型的数组
Integer[] height = Arrays.stream(in.nextLine().split(" ")).map(Integer::parseInt).toArray(Integer[]::new);
int n = height.length;

text
// --- 2. 预计算每个位置左右两侧的最大高度 --- // `left[i]` 存储的是 height[0...i-1] 中的最大值 int[] left = new int[n]; for (int i = 1; i < n; i++) { left[i] = Math.max(left[i - 1], height[i - 1]); } // `right[i]` 存储的是 height[i+1...n-1] 中的最大值 int[] right = new int[n]; for (int i = n - 2; i >= 0; i--) { right[i] = Math.max(right[i + 1], height[i + 1]); } // --- 3. 计算每个位置可能的储水高度,并收集所有可能的水位 --- // `water_height[i]` 代表了如果水能漫到i位置时,理论上可能达到的最高水位。 // 这个水位由该点左右两侧最高山峰的较小者决定(经典的“接雨水”问题思路)。 int[] water_height = new int[n]; // `water_heights` 使用HashSet存储所有不重复的可能水位,作为后续计算的候选水位。 HashSet<Integer> water_heights = new HashSet<>(); for (int i = 1; i < n - 1; i++) { // 计算i位置上方的储水量 int water = Math.max(0, Math.min(left[i], right[i]) - height[i]); if (water != 0) { // `water_height[i]` 记录的是山峰高度 + 水深,即该点的总水位 water_height[i] = water + height[i]; water_heights.add(water_height[i]); } } // --- 4. 遍历所有可能的候选水位,寻找最佳边界和最大蓄水量 --- // result数组用于存储最终结果: [左边界下标, 右边界下标, 最大蓄水量] int[] result = new int[3]; // 遍历每一个在上一阶段收集到的、独一无二的候选水位 for (int single_water_height : water_heights) { // --- 4a. 确定当前水位下的有效蓄水区间 [l, r] --- // 寻找当前水位下,最左侧的蓄水点 l int l = 0; // 条件解读: // 1. water_height[l] < single_water_height: l点的理论水位低于当前候选水位,说明它不是这个水库的一部分。 // 2. height[l] >= single_water_height: l点本身的山峰就高于或等于当前水位,它不能储水,只能是边界。 // 只要满足任意一个条件,就继续向右寻找区间的左端点。 while (l < n && (water_height[l] < single_water_height || height[l] >= single_water_height)) { l++; } // 寻找当前水位下,最右侧的蓄水点 r int r = n - 1; // 逻辑同上,从右向左寻找区间的右端点。 while (r >= 0 && (water_height[r] < single_water_height || height[r] >= single_water_height)) { r--; } // --- 4b. 计算该水位和区间下的总蓄水量 --- if (l < r) { // 必须构成一个有效的区间 int total_water = 0; // 遍历[l, r]区间,累加每个点的蓄水量 for (int i = l; i <= r; i++) { total_water += Math.max(0, single_water_height - height[i]); } // --- 4c. 更新最优解 --- // 如果当前计算的总水量更大,则更新结果 if (total_water > result[2]) { // 这里的 l-1 和 r+1 是为了找到形成这个蓄水区间的实际山峰边界 result[0] = l - 1; result[1] = r + 1; result[2] = total_water; } // 如果水量相等,则根据题目要求,选择距离更近的一组边界 else if (total_water == result[2]) { int dis1 = (r + 1) - (l - 1); // 当前边界的距离 int dis2 = result[1] - result[0]; // 已记录的最佳边界的距离 if (dis1 < dis2) { result[0] = l - 1; result[1] = r + 1; } } } } // --- 5. 输出最终结果 --- if (result[2] == 0) { System.out.println(0); } else { System.out.print(result[0]); System.out.print(" "); System.out.print(result[1]); System.out.print(":"); System.out.print(result[2]); } }

} 总结代码思路,并加上详细注释(包括用到的java基础知识),然后输出

思考

Thought for a second

回答

下面我先把这段代码的整体思路讲清楚(它在做什么、每一步为什么这么做、对应什么经典问题),然后给出一份带“详细注释 + 涉及的 Java 基础知识点说明”的完整代码(保持你原有逻辑不改,只增强可读性),最后给出一些实现上的注意点


一、代码整体思路总结

这题看起来像“建水库最大蓄水量”,本质上是把山脉数组当作高度图,寻找一对边界,使得中间可蓄水量最大;水位由“两边界较小高度”决定,蓄水量是区间内 min(hL, hR) - height[i] 的累加(负数按 0 计)。

你的代码采用了一个“候选水位枚举”的做法:

  1. 输入:读一行高度数组 height[]
  2. 预处理 left[] / right[]
    • left[i] = height[0..i-1] 的最大值(i 左侧最高山)
    • right[i] = height[i+1..n-1] 的最大值(i 右侧最高山)
      这是经典“接雨水(Trapping Rain Water)”的预处理方式。
  3. 计算每个位置可能达到的“水位”
    对于位置 i,如果能蓄水,则最大水位为 min(left[i], right[i])(代码里等价存为 water_height[i] = height[i] + water = min(left[i], right[i]))。
    同时把这些可能水位加入 HashSet 去重,得到一组候选水位
  4. 枚举每个候选水位 single_water_height
    • 找到这个水位下能“被淹没并产生水”的最左位置 l 和最右位置 r
    • 计算 [l..r] 区间在该水位下总蓄水量:sum(max(0, waterLevel - height[i]))
    • 更新最优结果:水量更大优先;水量相等时按题意选择“边界距离更近”的那对边界
  5. 输出
    • 若最大蓄水量为 0,输出 0
    • 否则输出:leftIndex rightIndex:waterSum

注意:这份代码的策略是“枚举水位 + 找有效区间 + 计算面积”,不是最常见的双指针最大容器/接雨水写法,但在数据量不大时能工作。


二、加上详细注释的代码(含 Java 基础知识点)

java
import java.util.*; // Scanner / Arrays / HashSet 等常用工具类 class Main { public static void main(String[] args) { // ========== 1) 输入处理 ========== // Scanner:用于从标准输入读取数据(控制台/OJ输入) Scanner in = new Scanner(System.in); // 读取一整行字符串,如:"1 8 6 2 5 4 8 3 7" String line = in.nextLine(); // split(" "):按空格分割成字符串数组 // Arrays.stream(...):把数组转成 Stream 流,便于链式处理 // map(Integer::parseInt):把每个字符串转为 int // toArray(Integer[]::new):收集成 Integer[] 数组(装箱类型) Integer[] height = Arrays.stream(line.split(" ")) .map(Integer::parseInt) .toArray(Integer[]::new); int n = height.length; // ========== 2) 预处理 left[] / right[] ========== // left[i] 表示:i 左侧(0..i-1)最高的山峰高度 // Java 基础:数组默认初始化为 0 int[] left = new int[n]; for (int i = 1; i < n; i++) { // Math.max:取两数最大值 // left[i-1] 是更左边的最高峰,height[i-1] 是紧邻左侧的峰 left[i] = Math.max(left[i - 1], height[i - 1]); } // right[i] 表示:i 右侧(i+1..n-1)最高的山峰高度 int[] right = new int[n]; for (int i = n - 2; i >= 0; i--) { right[i] = Math.max(right[i + 1], height[i + 1]); } // ========== 3) 计算每个点的“可达最高水位”,并收集候选水位 ========== // water_height[i]:如果 i 位置能蓄水,那么该位置最高水位(山高+水深) // 实际上它等于 min(left[i], right[i])(接雨水的结论) int[] water_height = new int[n]; // HashSet:集合,自动去重 // 用来收集“可能出现的水位高度”,减少后续枚举次数 HashSet<Integer> water_heights = new HashSet<>(); // 边界位置 i=0 和 i=n-1 不可能蓄水(没有两侧边界),从 1 到 n-2 for (int i = 1; i < n - 1; i++) { // min(left[i], right[i]) 是 i 能达到的最高水位 // 蓄水深度 = min(...) - height[i] int water = Math.max(0, Math.min(left[i], right[i]) - height[i]); if (water != 0) { // water_height[i] = height[i] + water // 等价于 min(left[i], right[i]) water_height[i] = water + height[i]; water_heights.add(water_height[i]); } } // ========== 4) 枚举候选水位,计算最大蓄水量及对应边界 ========== // result[0]:左边界下标 // result[1]:右边界下标 // result[2]:最大蓄水量 int[] result = new int[3]; // for-each 遍历 HashSet 中每个候选水位 for (int single_water_height : water_heights) { // ---- 4a) 找到该水位下的有效蓄水区间 [l, r] ---- // l:从左往右找到第一个“确实能在该水位下蓄水的位置” int l = 0; while (l < n && ( // water_height[l] < 当前水位:说明 l 位置最高也到不了这个水位,不能算这座“水库”的蓄水区 water_height[l] < single_water_height // height[l] >= 当前水位:这个位置本身就是山峰挡住/高于水位,不是“水面之下的洼地” || height[l] >= single_water_height )) { l++; } // r:从右往左找到第一个“能在该水位下蓄水的位置” int r = n - 1; while (r >= 0 && ( water_height[r] < single_water_height || height[r] >= single_water_height )) { r--; } // ---- 4b) 在 [l, r] 内计算总蓄水量 ---- if (l < r) { // 至少要有一个有效区间 int total_water = 0; for (int i = l; i <= r; i++) { // 每个点能蓄的水 = max(0, 水位 - 山高) total_water += Math.max(0, single_water_height - height[i]); } // ---- 4c) 更新答案:水量优先;水量相同选“边界更近” ---- if (total_water > result[2]) { // 这里用 l-1, r+1 作为“边界下标”的意图: // l 和 r 是“真正有水的内部点”,它们外侧才是挡水的山峰边界 result[0] = l - 1; result[1] = r + 1; result[2] = total_water; } else if (total_water == result[2]) { // 边界距离:右边界 - 左边界 int dis1 = (r + 1) - (l - 1); int dis2 = result[1] - result[0]; // 题意:如果多个满足条件的边界,选择距离更近的一组 if (dis1 < dis2) { result[0] = l - 1; result[1] = r + 1; } } } } // ========== 5) 输出 ========== if (result[2] == 0) { // 无法蓄水:输出 0(题意:此时不返回边界) System.out.println(0); } else { // 输出格式:leftIndex rightIndex:waterSum System.out.print(result[0]); System.out.print(" "); System.out.print(result[1]); System.out.print(":"); System.out.print(result[2]); } } }

三、额外补充:你这份实现里几个值得注意的点

  1. left[]/right[] 的思路来自“接雨水”
    单点能蓄水高度取决于左右最高峰的较小值。

  2. 为什么要用 HashSet 收集水位?
    因为可能出现很多重复水位,去重后再枚举可以减少重复计算。

  3. 输出边界使用 l-1r+1
    你代码的语义是:l..r 是“真正有水的内部区间”,外侧才是“挡水边界”。
    这和题目“边界是山脉上的两个点”的描述是对齐思路的一种实现方式(但要小心极端情况下 l=0 或 r=n-1 会出现 -1 / n 的边界风险——当前代码靠 while 条件通常能规避,但严格来说需要更稳的边界保护)。


如果你希望我再做一步:用 示例 1 8 6 2 5 4 8 3 7 带你把 left/right/water_heights 具体算一遍,并解释为什么输出 1 6:15,我也可以继续按数组逐项展开。

問題

mysql里的覆盖索引

回答

下面用一句话 → 原理 → 例子 → 怎么用 → 什么时候用 → 注意点的结构,帮你把 **MySQL 覆盖索引(Covering Index)**讲透,面试和实战都够用。


一句话理解(最重要)

覆盖索引:查询需要的所有字段,都能直接从索引中拿到,不用回表查数据行。

关键词:不回表(Using index)


一、为什么会有“回表”?

MySQL(InnoDB)索引结构

  • 二级索引
    索引列 + 主键
  • 数据行
    存在聚簇索引(主键索引)里

普通查询流程(会回表)

sql
SELECT name FROM user WHERE age = 20;
  • age 有二级索引
  • 二级索引中 只有 age + id
  • name 不在索引里 ➡️ 必须拿 id 回主键索引再查一次

这一步就叫:回表


二、什么是覆盖索引(核心原理)

如果查询的字段 全部都在索引里

sql
SELECT id, age FROM user WHERE age = 20;
  • 二级索引中本来就有:age + id
  • 查询字段完全覆盖索引 ➡️ 直接从索引返回结果,不回表

👉 这就是 覆盖索引


三、怎么判断是否用了覆盖索引?

EXPLAIN

sql
EXPLAIN SELECT age FROM user WHERE age = 20;

如果 Extra 列出现:

text
Using index

✅ 说明用了 覆盖索引

⚠️ 如果是:

text
Using where

text
Using index condition

说明还可能回表。


四、举一个完整例子(非常清晰)

表结构

sql
CREATE TABLE user ( id INT PRIMARY KEY, age INT, name VARCHAR(50), INDEX idx_age_name (age, name) );

❌ 非覆盖索引(会回表)

sql
SELECT name FROM user WHERE age = 20;

索引中有:

(age, name, id)

其实这是覆盖索引(很多人这里容易误判)
👉 因为 name 已经在联合索引里了
➡️ 不回表


❌ 真正会回表的例子

sql
SELECT address FROM user WHERE age = 20;

address 不在索引中
➡️ 回表


✅ 覆盖索引例子

sql
SELECT age, name FROM user WHERE age = 20;

查询字段完全在 (age, name) 索引中
➡️ Using index


五、联合索引里的覆盖索引(高频考点)

联合索引

sql
INDEX idx_age_name (age, name)

能覆盖的查询

sql
SELECT age FROM user WHERE age = 20; SELECT age, name FROM user WHERE age = 20;

不能覆盖的

sql
SELECT name FROM user WHERE name = 'Tom'; -- 不满足最左前缀 SELECT age, address FROM user WHERE age = 20; -- address 不在索引中

六、覆盖索引的好处(为什么要用)

✅ 1. 减少 I/O

  • 不访问数据页
  • 只访问索引页(更小、更连续)

✅ 2. 查询更快

  • 特别是 高并发 / 大表

✅ 3. 特别适合

  • 统计
  • 列表页
  • 只查少数字段

七、如何“人为设计”覆盖索引(实战)

原查询(慢)

sql
SELECT name FROM user WHERE age = 20;

建索引

sql
CREATE INDEX idx_age_name ON user(age, name);

👉 让查询字段 被索引覆盖


八、常见误区(面试常问)

❌ 1. 覆盖索引 ≠ 不用 WHERE

WHERE 仍然会用索引过滤,只是不回表。


❌ 2. 主键索引天然是覆盖索引?

sql
SELECT id FROM user WHERE id = 10;

是的,因为主键索引本身就是数据。


❌ 3. 覆盖索引一定更好?

不一定:

  • 索引列越多
  • 索引越大
  • 写入成本越高

👉 空间 + 写性能换查询性能


九、和索引下推(ICP)的区别(加分点)

特性覆盖索引索引下推
是否回表❌ 不回表✅ 可能回表
ExtraUsing indexUsing index condition
目的减少 I/O减少回表次数

十、一句话面试总结(直接背)

覆盖索引是指查询所需的所有字段都包含在索引中,MySQL 可以直接从索引返回结果而不回表,从而减少 I/O、提升查询性能。

如果你愿意,我可以下一步帮你:

  • 对比 覆盖索引 vs 普通索引 vs 主键索引
  • 给你几个 EXPLAIN 结果判断题
  • 或结合你自己的 SQL 帮你设计索引

問題

mysql的最左匹配原则

回答

下面把 MySQL 最左匹配原则(Leftmost Prefix Rule)通俗 + 规则 + 例子 + 易错点 + 面试总结一次讲清楚。


一句话理解(先记住这个)

联合索引必须从最左边的列开始使用,不能跳过前面的列。


一、什么是“最左”?

假设你建了一个 联合索引

sql
CREATE INDEX idx_abc ON t(a, b, c);

索引的顺序是:
👉 a → b → c

这棵索引在逻辑上相当于按 (a, b, c) 排好序。


二、哪些查询“符合”最左匹配原则?

✅ 可以使用索引的情况

sql
WHERE a = 1 WHERE a = 1 AND b = 2 WHERE a = 1 AND b = 2 AND c = 3

👉 从 a 开始,没有跳过前面的列


❌ 不能使用索引的情况(或只能部分用)

sql
WHERE b = 2 WHERE c = 3 WHERE b = 2 AND c = 3

👉 跳过了 a,直接从 b / c 开始


三、最左匹配的“本质原因”

联合索引在 B+Tree 中的排序方式是:

text
(a1,b1,c1) (a1,b1,c2) (a1,b2,c1) (a2,b1,c1) ...

👉 先按 a 排,再按 b 排,再按 c 排

所以:

  • 不知道 a,就没法快速定位 b
  • 就像字典:不知道首字母,直接找第二个字母是找不到的

四、范围查询会“中断”最左匹配(高频考点)

索引

sql
INDEX idx_abc(a, b, c)

查询

sql
WHERE a = 1 AND b > 10 AND c = 3

实际使用情况

  • a = 1
  • b > 10 ✅(到这里为止)
  • c = 3用不到索引

👉 一旦出现范围查询(>, <, BETWEEN, LIKE %)
后面的列无法继续使用索引


五、LIKE 也会影响最左匹配

✅ 可以使用索引

sql
WHERE name LIKE 'Tom%'

❌ 不能使用索引

sql
WHERE name LIKE '%Tom'

原因:

  • 'Tom%'确定前缀
  • '%Tom' 前缀不确定

六、最左匹配 ≠ 必须写成同样顺序(重要)

sql
WHERE b = 2 AND a = 1

仍然可以使用 (a,b) 索引

👉 SQL 中条件顺序不重要,优化器会自动调整
👉 关键是:条件里有没有“最左列”


七、SELECT 的列顺序不影响最左匹配

sql
SELECT c, b FROM t WHERE a = 1 AND b = 2;
  • WHERE 子句决定是否使用索引
  • SELECT 列顺序无关

八、联合索引能“覆盖”多少种查询?

索引 (a,b,c) 实际能支持:

查询条件是否使用索引
a
a,b
a,b,c
a,c❌(跳过 b)
b
b,c

九、最左匹配 + 覆盖索引(加分点)

sql
INDEX idx_abc(a,b,c)
sql
SELECT a,b FROM t WHERE a = 1 AND b = 2;
  • 满足最左匹配
  • 查询字段都在索引中

👉 覆盖索引 + 不回表 + 性能最好


十、常见误区总结(面试常考)

❌ 误区 1:WHERE 条件顺序影响索引

❌ 错
✅ MySQL 会自动优化


❌ 误区 2:只要是联合索引就都能用

❌ 错
✅ 必须从最左列开始


❌ 误区 3:范围查询不影响后面的列

❌ 错
✅ 范围会“截断”索引使用


十一、设计索引时的黄金原则

把“区分度高、最常作为查询条件”的列放在联合索引最左边

例如:

sql
WHERE user_id = ? AND status = ? AND create_time > ?

👉 索引设计:

sql
(user_id, status, create_time)

十二、一句话面试总结(直接背)

MySQL 联合索引遵循最左匹配原则,查询条件必须从索引的最左列开始,不能跳过;一旦遇到范围查询,后续列将无法继续使用索引。

如果你愿意,我可以下一步:

  • EXPLAIN 结果 帮你练几道“是否命中索引”的判断题
  • 或结合你自己的 SQL,帮你 重新设计联合索引顺序

問題

总结一下mysql索引相关面试高频问题

回答

下面给你一份 MySQL 索引相关的面试高频问题「系统总结版」,我按 “必背结论 + 原理理解 + 面试答法” 来整理,基本覆盖 80%~90% 的索引面试题 👇

(你可以当成一份 索引速查表 + 面试背诵稿


一、索引基础类(一定会问)


1️⃣ 什么是索引?有什么作用?

答法(标准):

索引是数据库中用于加快数据查询速度的数据结构,在 MySQL InnoDB 中主要是 B+Tree,通过减少磁盘 I/O 来提升查询性能。

作用:

  • 加快 SELECT
  • 加快 WHERE / ORDER BY / GROUP BY
  • 唯一索引还能保证数据唯一性

2️⃣ MySQL 中常见的索引类型有哪些?

类型说明
主键索引聚簇索引,数据本身
普通索引最基本索引
唯一索引不允许重复
联合索引多列索引
覆盖索引查询字段全在索引中
全文索引文本搜索(InnoDB 支持)

3️⃣ 为什么 InnoDB 用 B+Tree,不用 BTree / Hash?

高频题,重点记:

  • B+Tree:

    • 叶子节点有序
    • 支持范围查询
    • 磁盘 IO 次数少
  • Hash:

    • 不支持范围查询
    • 不支持排序
    • 只适合等值查询

👉 MySQL 需要“范围 + 排序 + 稳定 IO”


二、InnoDB 索引结构(必问)


4️⃣ 什么是聚簇索引?

一句话:

InnoDB 中,数据行本身存储在主键索引的叶子节点中,这就是聚簇索引。

  • 一个表 只能有一个
  • 默认是主键
  • 没主键 → 选唯一非空索引 → 否则生成隐藏 row_id

5️⃣ 二级索引(非聚簇索引)是什么?

  • 二级索引叶子节点存的是:
    👉 索引列 + 主键值
  • 查数据时:
    1. 走二级索引
    2. 拿到主键
    3. 回表查主键索引

6️⃣ 什么是回表?

通过二级索引找到主键,再根据主键去聚簇索引查完整数据的过程

❌ 性能开销点
✅ 覆盖索引可以避免


三、最左匹配 & 联合索引(面试必考)


7️⃣ 什么是最左匹配原则?

联合索引必须从最左列开始使用,不能跳过

sql
INDEX (a, b, c)
查询是否用索引
a
a,b
a,b,c
b
a,c

8️⃣ 范围查询对索引的影响?

sql
WHERE a = 1 AND b > 10 AND c = 3
  • ab 用索引
  • c ❌ 不能再用索引

👉 范围查询会截断索引


9️⃣ LIKE 什么时候用索引?

条件是否走索引
LIKE 'abc%'
LIKE '%abc'
LIKE '%abc%'

四、覆盖索引(高频)


🔟 什么是覆盖索引?

查询字段全部在索引中,不需要回表

EXPLAIN 显示:

text
Using index

11️⃣ 覆盖索引的好处?

  • 减少回表
  • 减少 IO
  • 查询速度明显提升

五、索引失效(面试最爱)


12️⃣ 哪些情况会导致索引失效?

高频失效场景(一定要背)

❌ 对索引列使用函数

sql
WHERE YEAR(create_time) = 2024

❌ 隐式类型转换

sql
WHERE phone = 123456 -- phone 是 varchar

❌ 使用 != / <> ❌ 使用 OR(部分情况) ❌ LIKE '%xxx' ❌ 联合索引跳过最左列


13️⃣ OR 一定会导致索引失效吗?

❌ 不一定

  • 如果 OR 两边 都有索引,可能走索引
  • 否则容易全表扫描

六、索引与排序 / 分组(高频)


14️⃣ ORDER BY 一定会用索引吗?

❌ 不一定

要用索引必须:

  • 顺序一致
  • 排序方向一致
  • 不跨列
  • 不混合 ASC / DESC(老版本)

15️⃣ GROUP BY 会用索引吗?

  • 满足最左匹配原则
  • 不需要额外排序

否则:

text
Using temporary; Using filesort

七、索引设计(加分题)


16️⃣ 如何设计联合索引顺序?

黄金原则:

等值查询列在前,范围查询列在后,区分度高的列靠前


17️⃣ 索引是不是越多越好?

❌ 不是

  • 占空间
  • 影响写性能(insert/update/delete)
  • 增加维护成本

👉 索引是“读写权衡”


八、EXPLAIN 相关(必问)


18️⃣ EXPLAIN 重点看哪些字段?

字段含义
type扫描方式(重要)
key使用的索引
rows预估扫描行数
ExtraUsing index / filesort

19️⃣ type 常见级别(从好到坏)

text
system > const > eq_ref > ref > range > index > ALL

👉 ALL = 全表扫描(危险)


九、事务 & 索引(加分)


20️⃣ 索引和锁的关系?

  • InnoDB 行锁是 基于索引
  • 没走索引 → 行锁升级为表锁

十、面试终极总结(背这一段)

MySQL InnoDB 使用 B+Tree 作为索引结构,主键索引是聚簇索引,数据存储在叶子节点;二级索引存储索引列和主键值,查询时可能需要回表。联合索引遵循最左匹配原则,范围查询会中断索引使用。覆盖索引可以避免回表、提升性能。索引并非越多越好,需要结合查询场景合理设计。


如果你愿意,我可以下一步帮你:

  • 索引判断题(EXPLAIN + SQL) 给你练
  • 真实面试问题模拟 Q&A
  • 或帮你把 你项目里的 SQL 拿来一起设计索引

問題

贪心算法和动态规划的算法思路,给个java框架

回答

下面把贪心算法和**动态规划(DP)**的核心思路讲清楚,并给你一套可直接套用的 Java 框架模板(含常见变体)。


一、贪心算法(Greedy)

1)算法思路

贪心的核心是:每一步都做当前看起来最优的选择,并希望整体也最优。

通常包含 3 步:

  1. 定义“局部最优”选择规则(比如最早结束、最大收益/最小代价、最小当前值等)
  2. 按某个关键字段排序(常见:结束时间、权重、利润/成本比等)
  3. 从前往后扫描,能选就选/能更新就更新

✅ 贪心能成立的关键:问题满足

  • 贪心选择性质(局部最优能导出全局最优)
  • 最优子结构

面试/刷题里,贪心题往往能用“排序 + 一次遍历/堆”搞定。

2)Java 框架(排序 + 线性扫描)

java
import java.util.*; public class GreedyTemplate { static class Item { int a, b; // 你可以理解为 start/end, weight/value 等 Item(int a, int b) { this.a = a; this.b = b; } } public static int solve(List<Item> items) { // 1) 根据贪心规则排序(示例:按 b 升序) items.sort((x, y) -> Integer.compare(x.b, y.b)); // 2) 维护答案/状态 int ans = 0; // 3) 扫描做局部最优决策 int last = Integer.MIN_VALUE; // 示例:上一次选择的结束位置/时间 for (Item it : items) { // 示例判断:能选则选 if (it.a >= last) { ans++; last = it.b; } } return ans; } public static void main(String[] args) { // TODO: 读入数据,构造 items,调用 solve } }

3)Java 框架(贪心 + 堆,常用于“动态维护最优”)

java
import java.util.*; public class GreedyWithHeapTemplate { public static int solve(int[][] arr) { // 示例:按某字段排序 Arrays.sort(arr, (x, y) -> Integer.compare(x[0], y[0])); PriorityQueue<Integer> pq = new PriorityQueue<>(); // 小根堆/大根堆按需 int ans = 0; for (int[] e : arr) { // 示例:把候选加入堆 pq.offer(e[1]); // 示例:如果违反约束,就弹出最差的 // if (violated) pq.poll(); ans = Math.max(ans, pq.size()); } return ans; } }

二、动态规划(Dynamic Programming)

1)算法思路

DP 的核心是:把问题拆成子问题,保存子问题答案避免重复计算

通常步骤:

  1. 定义状态 dp[...]:dp 表示什么?
  2. 状态转移方程dp[new] 如何从 dp[old] 推来?
  3. 初始化:边界条件
  4. 遍历顺序:确保用到的状态已计算
  5. 返回结果:目标状态

DP 能成立的关键:

  • 最优子结构
  • 子问题重叠

2)Java 框架(1D DP,常见:背包/最长子序列类)

java
import java.util.*; public class DP1DTemplate { public static int solve(int[] nums) { int n = nums.length; int[] dp = new int[n]; // dp[i] 的含义自己定义 // 1) 初始化 Arrays.fill(dp, 1); // 2) 状态转移(示例:LIS O(n^2)) for (int i = 0; i < n; i++) { for (int j = 0; j < i; j++) { if (nums[j] < nums[i]) { dp[i] = Math.max(dp[i], dp[j] + 1); } } } // 3) 汇总答案 int ans = 0; for (int v : dp) ans = Math.max(ans, v); return ans; } }

3)Java 框架(2D DP,常见:编辑距离/区间DP/网格)

java
import java.util.*; public class DP2DTemplate { public static int solve(String a, String b) { int n = a.length(), m = b.length(); int[][] dp = new int[n + 1][m + 1]; // dp[i][j]:前 i 个与前 j 个的最优值 // 初始化(示例:编辑距离) for (int i = 0; i <= n; i++) dp[i][0] = i; for (int j = 0; j <= m; j++) dp[0][j] = j; // 转移 for (int i = 1; i <= n; i++) { for (int j = 1; j <= m; j++) { if (a.charAt(i - 1) == b.charAt(j - 1)) { dp[i][j] = dp[i - 1][j - 1]; } else { dp[i][j] = 1 + Math.min(dp[i - 1][j - 1], // 替换 Math.min(dp[i - 1][j], // 删除 dp[i][j - 1])); // 插入 } } } return dp[n][m]; } }

4)Java 框架(记忆化搜索:DFS + memo,适合状态难写循环顺序)

java
import java.util.*; public class MemoDFSTemplate { static int[] memo; // -1 表示没算过 static int[] arr; static int dfs(int i) { if (i < 0) return 0; // 边界 if (memo[i] != -1) return memo[i]; // 示例:打家劫舍 int take = dfs(i - 2) + arr[i]; int skip = dfs(i - 1); return memo[i] = Math.max(take, skip); } public static int solve(int[] nums) { arr = nums; memo = new int[nums.length]; Arrays.fill(memo, -1); return dfs(nums.length - 1); } }

三、贪心 vs DP 怎么选(很实用的判断)

  • 能证明“每一步最优就整体最优” → 贪心(通常更快、更简洁)
  • 需要在选择之间权衡/有后效性(当前选了会影响未来很多)→ DP
  • 看起来像“最优值、最大/最小、可重复子问题” → 多半 DP
  • 看起来像“排序后能一路选” → 多半贪心

如果你给我一个你正在做的具体题(或你截图里某一题),我可以直接告诉你:它更像贪心还是 DP,并把上面的框架替换成“这道题的专用模板”。

問題

import java.util.Scanner;
import java.util.*;
import java.util.stream.Stream;
import java.util.HashMap;
import java.util.regex.Matcher;
import java.util.regex.Pattern;

public class Main {
public static void main(String[] args) {
Scanner in = new Scanner(System.in);
int n = Integer.parseInt(in.nextLine());
int[] nums = new int[n];
for (int i = 0; i < n; i++) {
nums[i] = Integer.parseInt(in.nextLine());
}

text
//二维DP已经转成1维DP, 审核大佬请注意。。。。 int[] dp = new int[3000]; for (int num : nums) { for (int j = 2880; j >= (int) Math.ceil(num / 512.0); j--) { dp[j] = Math.max(dp[j], dp[j - (int) Math.ceil(num / 512.0)] + num); } } System.out.println(dp[2880]); return; }

}

思考

Thought for a second

回答

这段代码本质是一个 0/1 背包(Knapsack)

  • n 个任务/文件/数据块(用 num 表示“收益”,也就是你想尽量装进去的总大小)。
  • 每个 num 同时还有一个“代价/占用”——用 ceil(num / 512.0) 表示,占用的单位是 512 的块数(向上取整)。
  • 背包容量固定为 2880 个块(也就是最多 2880 个“512块”单位)。
  • 目标:在占用块数不超过 2880 的前提下,使得选中的 num 总和最大
  • 输出 dp[2880]:容量为 2880 时能得到的最大总 num

1)输入部分在干什么

java
int n = Integer.parseInt(in.nextLine()); int[] nums = new int[n]; for (int i = 0; i < n; i++) { nums[i] = Integer.parseInt(in.nextLine()); }
  • 读入 n
  • 再读 n 行整数,存到 nums[]

2)为什么说“二维 DP 转成一维 DP”

原始二维背包 DP 一般是:

  • dp[i][j]:考虑前 i 个物品、容量为 j 时的最大收益
  • 转移:dp[i][j] = max(dp[i-1][j], dp[i-1][j-w] + v)

你这里用一维:

  • dp[j]:当前处理到某个阶段时,容量为 j 的最大收益
  • 通过 j 从大到小遍历 保证“每个物品只用一次”(0/1 背包)

3)dp 数组含义

java
int[] dp = new int[3000];
  • dp[j] 表示:占用块数(容量)不超过 j 时,能获得的最大 num 总和
  • 只关心到 2880,所以开 3000 足够。

4)核心 DP:每个 num 的“重量”和“价值”

对每个 num

  • 价值(value)= num(你想最大化的东西)
  • 重量(weight)= ceil(num / 512.0)(占用多少个 512 块)

代码里重复算了好几次:

java
(int) Math.ceil(num / 512.0)

这就是该物品的 weight。


5)为什么 j 要倒序

java
for (int j = 2880; j >= weight; j--) { dp[j] = Math.max(dp[j], dp[j - weight] + num); }

倒序是 0/1 背包的关键:

  • 倒序保证 dp[j - weight] 还是“上一轮(未用当前物品)”的状态
  • 否则正序会导致一个物品被重复使用,变成完全背包。

6)这句转移到底在做什么

java
dp[j] = Math.max(dp[j], dp[j - weight] + num);

含义:

  • dp[j]:不选当前物品(保持原来最优)
  • dp[j - weight] + num:选当前物品(容量减少 weight,收益增加 num)
  • 取二者最大 => 最优选择

7)最终输出

java
System.out.println(dp[2880]);

表示容量为 2880 时的最大收益(最大总 num)。


8)复杂度

  • 外层 n
  • 内层最多 2880
  • 时间复杂度:O(n * 2880),很常规的背包复杂度
  • 空间复杂度:O(2880)

9)给你一份“更清晰”的等价写法(只是讲解,不改变算法)

把 weight 提前算出来可读性更强:

java
for (int num : nums) { int w = (int) Math.ceil(num / 512.0); // 占用块数 for (int j = 2880; j >= w; j--) { dp[j] = Math.max(dp[j], dp[j - w] + num); } }

如果你把题目背景贴一下(2880、512 分别代表什么,比如分钟/存储块/带宽单位),我还能帮你把“状态含义、为什么这样建模”用更贴近题意的语言讲一遍,并指出有没有边界坑(例如 num 很大时 dp 值是否会溢出、是否需要 long)。

問題

image.pngimage.png

这题的求解思路(上诉代码)

思考

Thought for a couple of seconds

回答

这题本质就是你前面那段代码实现的 0/1 背包问题。我按题意把“为什么能这么建模、每个常量从哪来、DP 怎么转移”讲清楚。


1)题意抽象成背包模型

题目给的关键条件

  • 软盘总容量:1474560 字节
  • 分配方式:按块分配,每块 512 字节
  • 一个块只能被一个文件用(文件不能拆开)
  • 拷贝的文件必须完整,不能压缩
  • 目标:在不超过软盘容量的前提下,让软盘里“文件内容总大小”最大
    (注意:虽然占用空间按块算,但题目要你最大化的是“文件内容本身的大小”)

转换成背包三要素

对每个文件大小 Si

  • 价值(value)Si(文件内容大小,题目要最大化的东西)

  • 重量(weight):该文件会占用多少个 512 字节块

    wi=Si512w_i = \left\lceil \frac{S_i}{512} \right\rceil

    因为哪怕只多 1 字节也得多占一整块。

  • 背包容量(capacity):软盘有多少块

    C=1474560512=2880 块C = \frac{1474560}{512} = 2880\ \text{块}

所以就是:从 n 个文件中选一些(每个最多选 1 次),使得块数和 ≤ 2880,且文件大小和最大。


2)为什么代码里是 ceil(num / 512.0)2880

你代码这句:

java
(int) Math.ceil(num / 512.0)

就是把 Si 变成 wi:该文件要占用的块数。

你代码里的容量上限:

java
for (int j = 2880; j >= weight; j--)

对应软盘总块数 2880


3)DP 状态定义(你代码的一维 dp)

你用的是 0/1 背包的一维优化版:

  • dp[j]当可用块数不超过 j 时,最多能拷贝的“文件内容总大小”是多少

初始化默认全是 0,表示什么都不选时内容总大小为 0。


4)状态转移(核心公式)

对每个文件(size=num,weight=w):

java
dp[j] = Math.max(dp[j], dp[j - w] + num);

含义:

  • dp[j]:不选这个文件
  • dp[j - w] + num:选这个文件,占用 w 块,内容大小增加 num
  • 取最大就是最优

5)为什么 j 要从大到小循环(0/1 背包关键点)

你代码:

java
for (int j = 2880; j >= w; j--)

倒序的意义:保证每个文件只被选一次

  • 如果正序,会出现“本轮更新过的 dp[j-w] 又被拿来更新 dp[j]”,等于同一个文件被重复使用 → 变成“完全背包”。
  • 倒序能保证 dp[j-w] 还是“上一轮(不含当前文件)”的结果。

6)输出为什么是 dp[2880]

dp[2880] 就是:在软盘最多 2880 块限制下,能拷贝的最大文件内容总大小。


7)用题目示例对上这个思路(你图里的例子)

示例文件大小:

  • 737270
  • 737272
  • 737288

对应占用块数(向上取整):

  • 737270 / 512 = 1439.98… → 1440 块 → 实际占用 1440*512 = 737280
  • 737272 → 1440 块 → 737280
  • 737288 → 1441 块 → 737792

容量 2880 块:

  • 选前两个:1440 + 1440 = 2880 ✅ 内容和 = 737270 + 737272 = 1474542(能放下)
  • 选后两个:1440 + 1441 = 2881 ❌ 超了(虽然内容和更大,但占用块数超容量)

所以答案是 1474542,正好吻合题目输出。


8)一句话总结(对应“上诉代码”的求解思路)

把每个文件看成一个物品:价值=文件大小重量=ceil(文件大小/512),背包容量=1474560/512=2880,然后用 0/1 背包一维 DP(倒序遍历容量) 求最大价值,最终输出 dp[2880]

如果你想,我也可以把你的代码按题意变量名重写一版(比如 capacityBlocksblocksNeeded),更贴合题目,更容易记忆。

問題

画图解释下这个过程

思考

Thought for a second

回答

下面我用**“图 + 具体数字”**把这道题(软盘拷贝文件)对应的 0/1 背包 DP 过程画出来,帮你直观看到:

  • 为什么要把文件变成“重量=块数、价值=文件大小”
  • dp[j] = max(dp[j], dp[j-w]+v) 在做什么
  • 为什么 j 要倒序遍历
  • 最后为什么输出 dp[2880]

0)先把题目“翻译”成背包

软盘容量:1474560 bytes
每块:512 bytes
所以总块数:

2880 blocks = 1474560 / 512

每个文件大小 Si 放进软盘需要占多少块(向上取整):

text
weight = ceil(Si / 512) value = Si

✅ 背包容量 = 2880
✅ 物品 = 每个文件
✅ 目标 = 价值(内容大小)最大


1)用题目示例画 DP 过程(更清楚)

示例输入(你图里):

text
3 个文件 S1 = 737270 S2 = 737272 S3 = 737288

计算每个文件占用块数:

文件大小Si(value)块数wi(weight)=ceil(Si/512)实际占空间
17372701440737280
27372721440737280
37372881441737792

背包容量 C = 2880 块。


2)dp 数组的含义(用图说明)

你的代码里:

java
dp[j] = 容量不超过 j 块时,能放进去的最大文件内容总大小

我们只画关键容量点(1440、1441、2880):

text
容量 j(块) : 0 1439 1440 1441 ... 2879 2880 dp[j] : 0 0 ? ? ? ?

3)加入第 1 个文件(w=1440, v=737270)

转移公式:

dp[j] = max(dp[j], dp[j-1440] + 737270)

因为 dp[0]=0,所以 dp[1440] 能更新:

dp[1440] = max(0, dp[0]+737270) = 737270

图示:

text
加入文件1后: 容量 j(块) : 0 1439 1440 1441 ... 2879 2880 dp[j] : 0 0 737270 737270 737270 737270

(因为只要 j>=1440,都可以放文件1,所以都能达到 737270)


4)加入第 2 个文件(w=1440, v=737272)

同样公式:

dp[j] = max(dp[j], dp[j-1440] + 737272)

关键更新看 j=2880:

  • 之前 dp[2880]=737270(只放了文件1)
  • 现在如果放文件2,那么需要看看 dp[2880-1440]=dp[1440]
  • dp[1440] 在“上一轮”表示放文件1的最大值 = 737270

所以:

text
dp[2880] = max(737270, 737270 + 737272) = 1474542

图示(重点):

text
加入文件2后: 容量 j(块) : 0 1439 1440 1441 ... 2879 2880 dp[j] : 0 0 737272 737272 737272 1474542 ↑ ↑ ↑ (只放文件2更大) (还能放2个?) (放文件1+2)

你会看到:

  • dp[1440] 更新成 737272(只放文件2比只放文件1略大)
  • dp[2880] 变成 1474542(放文件1+2)

✅ 此时已经得到题目答案!


5)加入第 3 个文件(w=1441, v=737288)

看看能不能让 dp[2880] 更大:

如果想放文件3进 dp[2880]:

text
dp[2880-1441] = dp[1439] dp[1439] = 0 (容量不够放任何一个1440或1441块文件)

所以:

dp[2880] = max(1474542, 0 + 737288) = 1474542

即文件3无法和另一个文件组合塞进 2880(因为 1441+1440=2881 超了)。

最终:

dp[2880] = 1474542

✅ 输出就是 1474542


6)为什么必须“倒序遍历 j”?(画图解释)

你的代码:

java
for (j = 2880; j >= w; j--)

✅ 倒序的意义:

保证 每个文件只用一次(0/1 背包)


如果你用正序(错误示例)

假设只有一个文件 w=2 v=5,容量=4

正序 j 从小到大:

text
j=2: dp[2] = dp[0] + 5 = 5 (用了一次) j=4: dp[4] = dp[2] + 5 = 10 (dp[2]刚更新,等于用同一个文件两次!)

这就变成了“完全背包”(一个文件能无限次放)——题目不允许!


✅ 倒序就不会这样

倒序时:

text
j=4: dp[4] 用的是 dp[2](上一轮状态,未放当前文件) j=2: dp[2] 才更新

所以同一个文件不会被重复用。


7)整套过程一句话图解总结

text
文件 -> (weight=ceil(size/512), value=size) 容量 -> 2880 blocks dp[j] -> 容量≤j时最大总内容大小 对每个文件: for j 从 2880 倒序到 weight: dp[j] = max(dp[j], dp[j-weight] + value) 答案:dp[2880]

如果你愿意,我还可以给你画一张更“网格状”的 DP 表(二维 dp[i][j])并展示如何压缩成一维 dp[j],这样你对“二维→一维”的理解会更彻底。

問題

总结下动态规划算法的解题思路以及java模板

回答

下面给你一份 动态规划(Dynamic Programming, DP)解题思路的系统总结 + Java 通用模板
目标是:看到题就知道怎么想、怎么写、怎么套模板


一、动态规划到底在干什么?(一句话)

把一个大问题拆成若干个会重复出现的小问题,用数组保存小问题的答案,避免重复计算。

关键词:

  • 重复子问题
  • 最优子结构
  • 用空间换时间

二、动态规划的「标准解题 5 步法」(非常重要)

⭐ 1️⃣ 定义状态(最关键)

先想清楚:

dp[i] / dp[i][j] 表示什么?

好的状态定义:

  • 语义清晰
  • 能覆盖最终答案
  • 方便由“更小的状态”推导

❌ 错误示例:
dp[i] = 最优解(太模糊)

✅ 正确示例:

  • dp[i]:以第 i 个元素结尾的最长递增子序列长度
  • dp[i][j]:前 i 个物品、容量为 j 时的最大价值

⭐ 2️⃣ 写出状态转移方程

回答:

当前状态怎么从“更小的状态”得到?

常见形式:

text
dp[i] = max / min / sum(dp[i-1], dp[i-2], ...) dp[i][j] = max(dp[i-1][j], dp[i-1][j-w] + v)

这是 DP 的“灵魂”。


⭐ 3️⃣ 确定初始化

边界条件一定要对:

  • dp[0] 是什么?
  • 第一行 / 第一列代表什么?

很多 DP bug 都死在初始化。


⭐ 4️⃣ 确定遍历顺序

必须保证:

在算 dp[i] 时,所依赖的 dp 状态已经算好

  • 线性 DP:从小到大
  • 背包 DP:注意正序 / 倒序
  • 区间 DP:区间长度从小到大

⭐ 5️⃣ 返回结果

  • 最终答案在哪个 dp 状态?
  • dp[n]max(dp[i])dp[0][n-1]

三、常见 DP 类型 + Java 模板


1️⃣ 一维 DP(线性 DP)

典型场景

  • 爬楼梯
  • 打家劫舍
  • 最大子数组和

思路

当前状态只依赖前 1~2 个状态。

Java 模板

java
public int solve(int[] nums) { int n = nums.length; int[] dp = new int[n]; // 初始化 dp[0] = nums[0]; for (int i = 1; i < n; i++) { dp[i] = Math.max(dp[i - 1], nums[i]); // 示例转移 } return dp[n - 1]; }

2️⃣ 二维 DP(背包 / 字符串 / 网格)


2.1 0/1 背包(高频)

状态定义

  • dp[j]:容量 ≤ j 时的最大价值

Java 模板(推荐背)

java
public int knapsack(int[] w, int[] v, int capacity) { int[] dp = new int[capacity + 1]; for (int i = 0; i < w.length; i++) { for (int j = capacity; j >= w[i]; j--) { dp[j] = Math.max(dp[j], dp[j - w[i]] + v[i]); } } return dp[capacity]; }

🔥 倒序遍历 = 0/1 背包(每个物品只能用一次)


2.2 完全背包

java
for (int i = 0; i < w.length; i++) { for (int j = w[i]; j <= capacity; j++) { dp[j] = Math.max(dp[j], dp[j - w[i]] + v[i]); } }

🔥 正序遍历 = 完全背包(物品可无限用)


3️⃣ 字符串 DP(编辑距离 / LCS)

状态

dp[i][j]:前 i 个字符 & 前 j 个字符的最优解

Java 模板(编辑距离)

java
public int minDistance(String a, String b) { int n = a.length(), m = b.length(); int[][] dp = new int[n + 1][m + 1]; for (int i = 0; i <= n; i++) dp[i][0] = i; for (int j = 0; j <= m; j++) dp[0][j] = j; for (int i = 1; i <= n; i++) { for (int j = 1; j <= m; j++) { if (a.charAt(i - 1) == b.charAt(j - 1)) { dp[i][j] = dp[i - 1][j - 1]; } else { dp[i][j] = 1 + Math.min( dp[i - 1][j - 1], Math.min(dp[i - 1][j], dp[i][j - 1]) ); } } } return dp[n][m]; }

4️⃣ 区间 DP(进阶)

特点

  • dp[l][r] 表示区间 [l, r] 的最优解
  • 先算小区间,再算大区间

遍历顺序

java
for (len = 2; len <= n; len++) for (l = 0; l + len - 1 < n; l++) r = l + len - 1

5️⃣ 记忆化搜索(DFS + DP)

适用场景

  • 状态不好写循环顺序
  • 有明显递归结构

Java 模板

java
int[] memo; int dfs(int i) { if (i < 0) return 0; if (memo[i] != -1) return memo[i]; memo[i] = Math.max(dfs(i - 1), dfs(i - 2) + value[i]); return memo[i]; }

四、如何判断一道题是不是 DP?(经验法)

出现以下关键词,优先想 DP

  • 最优 / 最大 / 最小
  • 方案数 / 路径数
  • 子序列 / 子数组
  • 是否选 / 选几个
  • 有“前 i 个”“到第 i 步”

五、动态规划 vs 贪心(快速区分)

特征贪心DP
是否回头不回头
是否考虑全局
是否有后效性
是否存状态

六、面试级一句话总结(直接背)

动态规划通过定义状态、建立状态转移方程、保存子问题结果,将指数级问题优化为多项式时间,适用于具有最优子结构和重复子问题的场景。


如果你愿意,我可以下一步帮你:

  • 把你做过的一道题 从暴力 → DP → 优化 DP 全流程拆解
  • 给你一张 DP 题型对照表(看到题直接套模型)
  • 或出几道 “这题是不是 DP?”的判断训练题

問題

贪心算法的模板

回答

下面给你一份 「贪心算法 Java 模板大全」,按 最常见使用场景来整理。
目标是:看到题 → 立刻知道用哪一类贪心 → 直接套模板改条件


一、贪心算法通用思维模板(先背这个)

⭐ 贪心 4 步法

  1. 明确局部最优规则(每一步选什么最优)
  2. 按关键指标排序(时间 / 权重 / 代价 / 比例)
  3. 从前往后遍历
  4. 能选就选 / 必要时替换

贪心的核心不是代码,而是:
👉 “我现在选这个,一定不吃亏”


二、最常见的 5 类贪心模板(Java)


① 排序 + 一次遍历(最经典)

适用场景

  • 区间调度
  • 会议室安排
  • 最多不重叠区间

思路

  • 按“结束时间最早”排序
  • 能选就选

Java 模板

java
import java.util.*; public class GreedyInterval { static class Interval { int start, end; Interval(int s, int e) { start = s; end = e; } } public static int solve(List<Interval> list) { // 1. 按结束时间升序 list.sort((a, b) -> Integer.compare(a.end, b.end)); int count = 0; int lastEnd = Integer.MIN_VALUE; // 2. 线性扫描 for (Interval it : list) { if (it.start >= lastEnd) { count++; lastEnd = it.end; } } return count; } }

② 排序 + 反悔(贪心 + 堆)⭐高频

适用场景

  • 任务调度
  • 课程安排
  • 在限制条件下取最大数量/价值

思路

  • 按某个条件排序
  • 用堆维护当前选择
  • 不满足约束时,踢掉“最差的”

Java 模板

java
import java.util.*; public class GreedyHeap { public static int solve(int[][] tasks) { // tasks[i] = {deadline, duration} Arrays.sort(tasks, (a, b) -> Integer.compare(a[0], b[0])); PriorityQueue<Integer> maxHeap = new PriorityQueue<>((a, b) -> b - a); int time = 0; for (int[] t : tasks) { time += t[1]; maxHeap.offer(t[1]); // 如果超时,反悔:移除耗时最大的任务 if (time > t[0]) { time -= maxHeap.poll(); } } return maxHeap.size(); } }

③ 贪心 + 双指针

适用场景

  • 配对问题
  • 最小/最大匹配
  • 两端决策

思路

  • 排序
  • 左右指针移动
  • 局部最优配对

Java 模板

java
import java.util.*; public class GreedyTwoPointers { public static int solve(int[] a, int[] b) { Arrays.sort(a); Arrays.sort(b); int i = 0, j = 0, count = 0; while (i < a.length && j < b.length) { if (a[i] <= b[j]) { count++; i++; j++; } else { j++; } } return count; } }

④ 按“性价比”排序(分数型贪心)

适用场景

  • 分数背包
  • 单位收益最大化

思路

  • 按 value / cost 排序
  • 能拿多少拿多少

Java 模板

java
import java.util.*; public class GreedyRatio { static class Item { double value, weight; Item(double v, double w) { value = v; weight = w; } } public static double solve(List<Item> items, double cap) { items.sort((a, b) -> Double.compare(b.value / b.weight, a.value / a.weight) ); double ans = 0; for (Item it : items) { if (cap >= it.weight) { cap -= it.weight; ans += it.value; } else { ans += it.value * (cap / it.weight); break; } } return ans; } }

⑤ 局部最优更新型(无排序)

适用场景

  • 最大子数组和
  • 股票一次交易
  • 连续决策问题

思路

  • 一边遍历一边更新最优状态

Java 模板

java
public class GreedyLocal { public static int maxSubArray(int[] nums) { int cur = nums[0]; int ans = nums[0]; for (int i = 1; i < nums.length; i++) { cur = Math.max(nums[i], cur + nums[i]); ans = Math.max(ans, cur); } return ans; } }

三、贪心 vs DP 的快速判断法(面试很实用)

特征贪心动态规划
是否回头不回头
是否存历史状态
是否考虑所有可能
是否能局部决定不能

👉 如果当前选择不会影响未来最优性 → 贪心
👉 如果“现在选错会影响后面” → DP


四、贪心常见错误(一定要避免)

❌ 没有排序直接贪
❌ 局部规则选错(比如选最早开始而不是最早结束)
❌ 忘了“反悔机制”(堆)
❌ 把 DP 题硬套贪心


五、面试一句话总结(直接背)

贪心算法通过每一步选择当前最优解,并期望其能导出全局最优解,通常结合排序、堆或双指针使用,前提是问题满足贪心选择性质。


如果你愿意,我可以下一步:

  • 给你 10 道经典题 → 对应哪种贪心模板
  • 或拿你做过的某道题,判断 “这题能不能用贪心,为什么”
  • 或做 贪心 vs DP 的对照训练

問題

暴力枚举算法模板以及bfs的算法模板

問題

暴力枚举算法模板以及bfs的算法模板

回答

下面给你一份 「暴力枚举算法模板 + BFS(广度优先搜索)算法模板」系统总结版,都是 Java 常用模板,可以直接套用到题目里。

我会按:思路 → 模板 → 适用场景 → 易错点 来讲,方便你真正用得上。


一、暴力枚举算法(Brute Force)

1️⃣ 暴力枚举的核心思路(一句话)

把所有可能情况一个不漏地枚举出来,逐一判断是否满足条件,取最优或计数。

关键词:

  • 穷举
  • 不剪枝就是纯暴力
  • 数据范围小才可用

2️⃣ 暴力枚举的通用步骤(一定要记)

  1. 明确 枚举对象是什么(下标、区间、子集、组合)
  2. for / 递归 枚举所有可能
  3. 对每一种情况做判断
  4. 更新答案

3️⃣ 暴力枚举常见模板(Java)


✅ 模板 1:一层枚举(O(n))

场景

  • 最大值 / 最小值
  • 是否存在
  • 简单统计
java
public static int bruteForce1(int[] arr) { int ans = Integer.MIN_VALUE; for (int i = 0; i < arr.length; i++) { ans = Math.max(ans, arr[i]); } return ans; }

✅ 模板 2:两层枚举(O(n²))⭐ 高频

场景

  • 所有区间
  • 两数之和
  • 子数组
java
public static int bruteForce2(int[] arr) { int ans = 0; int n = arr.length; for (int i = 0; i < n; i++) { for (int j = i; j < n; j++) { // 枚举区间 [i, j] // 判断条件 } } return ans; }

✅ 模板 3:三层枚举(O(n³))

场景

  • 三数之和
  • 三元组
java
for (int i = 0; i < n; i++) for (int j = i + 1; j < n; j++) for (int k = j + 1; k < n; k++) { // 判断三元组 }

✅ 模板 4:子集枚举(位运算)⭐ 很重要

场景

  • 选或不选
  • n ≤ 20
java
public static void subsetEnum(int[] arr) { int n = arr.length; for (int mask = 0; mask < (1 << n); mask++) { for (int i = 0; i < n; i++) { if ((mask & (1 << i)) != 0) { // arr[i] 被选中 } } } }

✅ 模板 5:组合枚举(回溯 DFS)

场景

  • 从 n 个中选 k 个
  • 组合问题
java
static int n, k; static int[] arr; static void dfs(int idx, int count) { if (count == k) { // 处理一个组合 return; } if (idx == n) return; // 选当前 dfs(idx + 1, count + 1); // 不选当前 dfs(idx + 1, count); }

4️⃣ 暴力枚举什么时候能用?

经验判断:

数据规模可接受
n ≤ 100O(n³)
n ≤ 1e3O(n²)
n ≤ 202ⁿ 枚举

二、BFS(广度优先搜索)


1️⃣ BFS 的核心思路(一句话)

从起点开始,一层一层向外扩展,保证最先到达的一定是最短路径。

关键词:

  • 队列
  • 层序
  • 最短路径(无权图)

2️⃣ BFS 的适用场景

  • 最短路径(无权)
  • 迷宫 / 网格
  • 状态转移最少步数
  • 层序遍历

3️⃣ BFS 通用框架(最重要)

BFS 四件套

  1. 队列 Queue
  2. 访问标记 visited
  3. 起点入队
  4. 出队 → 扩展邻居

4️⃣ BFS 模板 1:最基础 BFS(图)

java
import java.util.*; public class BFSBasic { static void bfs(int start, List<Integer>[] graph) { boolean[] visited = new boolean[graph.length]; Queue<Integer> queue = new LinkedList<>(); queue.offer(start); visited[start] = true; while (!queue.isEmpty()) { int cur = queue.poll(); for (int next : graph[cur]) { if (!visited[next]) { visited[next] = true; queue.offer(next); } } } } }

5️⃣ BFS 模板 2:最短路径(步数)

java
static int bfs(int start, int target, List<Integer>[] graph) { boolean[] visited = new boolean[graph.length]; Queue<Integer> queue = new LinkedList<>(); queue.offer(start); visited[start] = true; int step = 0; while (!queue.isEmpty()) { int size = queue.size(); // 当前层 for (int i = 0; i < size; i++) { int cur = queue.poll(); if (cur == target) return step; for (int next : graph[cur]) { if (!visited[next]) { visited[next] = true; queue.offer(next); } } } step++; } return -1; }

6️⃣ BFS 模板 3:二维网格 BFS(迷宫类 ⭐)

java
static int[][] dirs = {{1,0},{-1,0},{0,1},{0,-1}}; static int bfs(char[][] grid, int sx, int sy) { int m = grid.length, n = grid[0].length; boolean[][] visited = new boolean[m][n]; Queue<int[]> queue = new LinkedList<>(); queue.offer(new int[]{sx, sy}); visited[sx][sy] = true; int step = 0; while (!queue.isEmpty()) { int size = queue.size(); for (int i = 0; i < size; i++) { int[] cur = queue.poll(); int x = cur[0], y = cur[1]; for (int[] d : dirs) { int nx = x + d[0], ny = y + d[1]; if (nx>=0 && nx<m && ny>=0 && ny<n && !visited[nx][ny] && grid[nx][ny] != '#') { visited[nx][ny] = true; queue.offer(new int[]{nx, ny}); } } } step++; } return step; }

7️⃣ BFS 常见易错点(一定注意)

❌ 忘记 visited → 死循环
❌ 入队时不标记 visited → 重复入队
❌ BFS 却用递归(那是 DFS)
❌ 需要最短路径却用了 DFS


三、暴力枚举 vs BFS 怎么选?

问题特征用法
所有情况都要试暴力枚举
最少步数 / 最近BFS
n 很小暴力
状态转移BFS

四、面试一句话总结(直接背)

暴力枚举

暴力枚举通过穷举所有可能情况并逐一判断,适用于数据规模较小的问题,是所有优化算法的基础。

BFS

BFS 使用队列按层遍历状态空间,保证首次到达目标即为最短路径,常用于无权图和最少步数问题。


如果你愿意,我可以下一步帮你:

  • 一道暴力题 → BFS 优化 的过程完整演示
  • 或给你 10 道常见 BFS 题 + 对应模板
  • 或做一份 算法模板速查表(面试前 10 分钟用)

問題

import java.util.*;
import java.lang.Math;

// POItem 类用于表示一条采购订单记录,并实现Comparable接口以便排序
class POItem implements Comparable<POItem> {
int itemID;
int quantity;
int price; // 使用int存储最终价格

text
public POItem(int itemID, int quantity, int price) { this.itemID = itemID; this.quantity = quantity; this.price = price; } // 自定义排序逻辑 @Override public int compareTo(POItem other) { // 规则4: 先按商品ID升序排列 if (this.itemID != other.itemID) { return Integer.compare(this.itemID, other.itemID); } // 如果商品ID相同,则按数量降序排列 return Integer.compare(other.quantity, this.quantity); }

}

public class Main {
public static void main(String[] args) {
Scanner scanner = new Scanner(System.in);

text
// 读取第一行的PR数量N int n = scanner.nextInt(); // highPricePOs 存储单价高于100的商品,这些商品单独生成PO List<POItem> highPricePOs = new ArrayList<>(); // lowPriceProducts 使用 Map 来按商品ID合并数量和存储单价 // Map 的 key 是商品ID, value 是一个包含数量和价格的临时对象数组 Map<Integer, int[]> lowPriceProducts = new HashMap<>(); // 循环读取N行PR数据 for (int i = 0; i < n; i++) { int itemID = scanner.nextInt(); int quantity = scanner.nextInt(); int price = scanner.nextInt(); int status = scanner.nextInt(); // 规则1: 只处理状态为 "审批通过" (0) 的PR if (status != 0) { continue; } // 规则2: 根据单价将商品分类 if (price > 100) { // 单价高于100元的商品,直接添加到列表 highPricePOs.add(new POItem(itemID, quantity, price)); } else { // 单价低于或等于100元的商品,进行合并 // Map的getOrDefault方法可以简化代码 int[] currentData = lowPriceProducts.getOrDefault(itemID, new int[]{0, price}); currentData[0] += quantity; // 累加数量 lowPriceProducts.put(itemID, currentData); } } scanner.close(); // --- 开始处理生成PO --- // allPOs 列表用于存储所有最终的PO记录 List<POItem> allPOs = new ArrayList<>(highPricePOs); // 遍历合并后的低价商品map,并应用折扣规则 for (Map.Entry<Integer, int[]> entry : lowPriceProducts.entrySet()) { int itemID = entry.getKey(); int totalQuantity = entry.getValue()[0]; int originalPrice = entry.getValue()[1]; double finalPrice = originalPrice; // 规则3: 应用折扣条件 if (originalPrice < 100 && totalQuantity >= 100) { // 单价打9折并向上取整 finalPrice = Math.ceil(originalPrice * 0.9); } allPOs.add(new POItem(itemID, totalQuantity, (int)finalPrice)); } // 规则4: 对所有PO记录进行排序 Collections.sort(allPOs); // 循环输出最终结果 for (POItem po : allPOs) { System.out.println(po.itemID + " " + po.quantity + " " + po.price); } }

} 修改为简洁点的写法

回答

下面是在 不改变业务逻辑 的前提下,把你这段代码 做一次“去冗余、提可读性、降复杂度”的精简改写版
思路不变,只是把「临时数组 / 多容器 / 多余判断」收紧。


一、优化思路说明(你为什么可以这样写)

主要做了这些事:

  1. 低价商品直接用一个 Map<Integer, POItem> 累加

    • 不再用 int[] 这种“魔法下标”
    • POItem 本身就能存 quantity / price
  2. 输入阶段只做“筛选 + 分类”

    • 状态不为 0 的直接 continue
    • 高价 → 直接进结果
    • 低价 → 合并
  3. 折扣逻辑集中在一个地方

    • 不在输入阶段夹杂业务规则
  4. 排序逻辑保持不变(Comparable)


二、精简后的完整代码(推荐版)

java
import java.util.*; import java.lang.Math; // POItem 表示一条采购订单 class POItem implements Comparable<POItem> { int itemID; int quantity; int price; POItem(int itemID, int quantity, int price) { this.itemID = itemID; this.quantity = quantity; this.price = price; } // 排序规则:itemID 升序,quantity 降序 @Override public int compareTo(POItem o) { if (this.itemID != o.itemID) { return this.itemID - o.itemID; } return o.quantity - this.quantity; } } public class Main { public static void main(String[] args) { Scanner sc = new Scanner(System.in); int n = sc.nextInt(); // 最终 PO 结果 List<POItem> result = new ArrayList<>(); // 低价商品合并容器 Map<Integer, POItem> lowPriceMap = new HashMap<>(); for (int i = 0; i < n; i++) { int id = sc.nextInt(); int qty = sc.nextInt(); int price = sc.nextInt(); int status = sc.nextInt(); // 规则1:只处理审批通过 if (status != 0) continue; // 规则2:高价直接生成 PO if (price > 100) { result.add(new POItem(id, qty, price)); } else { // 低价合并 lowPriceMap .computeIfAbsent(id, k -> new POItem(id, 0, price)) .quantity += qty; } } // 处理低价商品折扣规则 for (POItem po : lowPriceMap.values()) { if (po.price < 100 && po.quantity >= 100) { po.price = (int) Math.ceil(po.price * 0.9); } result.add(po); } // 排序 Collections.sort(result); // 输出 for (POItem po : result) { System.out.println(po.itemID + " " + po.quantity + " " + po.price); } } }

三、对比你原代码,简洁在哪?

原写法精简后
低价商品存储Map<Integer, int[]>Map<Integer, POItem>
数组魔法下标data[0], data[1]语义化字段
合并逻辑get / put 手动computeIfAbsent
容器数量3 个2 个
折扣位置分散集中

四、如果你在面试中这样解释(加分)

我用 Map 按商品 ID 合并低价商品,利用 computeIfAbsent 简化初始化逻辑;
高价商品直接生成 PO;
最后统一处理折扣并排序输出,保证逻辑清晰、数据结构语义明确。


如果你愿意,我还能帮你继续优化成:

  • Stream 写法(偏函数式)
  • 更偏面试的“业务建模版”
  • 拆分成多个方法的工程化版本

你可以告诉我你是 刷题 / 面试 / 实战代码 哪种场景。

問題

./Main.java:23: error: class cgdd_2 is public, should be declared in a file named cgdd_2.java
public class cgdd_2 {

回答

这是 Java 编译里非常经典、必考级别的错误,一句话就能解释清楚,但我会把原因 + 解决办法 + 常见场景都给你讲透。


一、错误信息是什么意思?

text
error: class cgdd_2 is public, should be declared in a file named cgdd_2.java

逐字翻译:

public 类 cgdd_2,必须定义在名为 cgdd_2.java 的文件中


二、Java 的硬性规定(必须背)

一个 .java 文件中:

  • 如果有 public class
  • 文件名必须和这个 public 类名一模一样(区分大小写)

举例说明

文件名类名是否合法
Main.javapublic class Main
cgdd_2.javapublic class cgdd_2
Main.javapublic class cgdd_2
cgdd_2.javaclass cgdd_2(非 public)

三、你这个错误为什么会出现?

你现在的情况是:

java
// 文件名:Main.java public class cgdd_2 { }

但 Java 要求:

text
public class cgdd_2 → 文件名必须是 cgdd_2.java

而你现在的文件名是 Main.java
👉 文件名和 public 类名不一致


四、解决办法(任选其一)

✅ 方案 1(最推荐):改类名

如果你在 OJ / LeetCode / 牛客 / 华为机试 之类的平台,
通常要求类名必须是 Main,那就这样改:

java
public class Main { }

👉 最常用、最安全


✅ 方案 2:改文件名

如果你在本地写 Java 程序:

  • 把文件名从
    Main.java
  • 改成
    cgdd_2.java

并保持:

java
public class cgdd_2 { }

✅ 方案 3(不推荐):去掉 public

java
class cgdd_2 { }

这样文件名可以随便,但:

⚠️ 不适合 OJ
⚠️ 不符合大多数规范
⚠️ 面试官一般不喜欢


五、OJ / 机试里的【黄金规则】

除非题目特别说明,否则永远写:

java
public class Main { public static void main(String[] args) { } }

不要用其他类名,100% 避坑


六、一句话总结(面试/实战都适用)

Java 中,public 类名必须和文件名完全一致,否则编译直接报错。


如果你愿意,你可以把你完整的代码贴出来,我可以直接帮你:

  • 改成 OJ 100% 可运行版本
  • 或按 机试 / 面试 / 本地项目三种场景分别给你规范写法

問題

image.pngimage.png

import java.util.*;

class DingDan implements Comparable<DingDan>{
int ID;
int num;
int price;

text
DingDan(int id, int num,int price){ this.num = num; this.ID = id; this.price = price; } @Override public int compareTo(DingDan o) { if(this.ID != o.ID){//先id升序 return this.ID - o.ID; } else { return o.price - this.price;//后数量降序 } }

}
public class Main {
public static void main(String[] args){
Scanner scanIn = new Scanner(System.in);
//种类数
int ddnumber = scanIn.nextInt();
//存大于等于100的订单
List<DingDan> DY100 = new ArrayList<>();
//小于100的订单
Map<Integer,int[]> XY100 = new HashMap<>();
//存最终的订单
List<DingDan> lastDD = new ArrayList<>();

text
//读入数据,区分大于等于100的和小于100的,分别存 for(int k = 0; k<ddnumber; k++){ int ddid = scanIn.nextInt(); int ddsl = scanIn.nextInt(); int ddjg = scanIn.nextInt(); int ddzt = scanIn.nextInt();//状态 if (ddzt != 0) { continue; } if (ddjg >= 100) { DY100.add(new DingDan(ddid,ddsl,ddjg)); } else { //根据id找到已有的数量,然后叠加上去 int [] hasdd = XY100.getOrDefault(ddid,new int[]{0,ddjg}); hasdd[0] = hasdd[0] + ddsl; XY100.put(ddid,hasdd); } } //处理小于100的 for (Map.Entry<Integer,int[]> iDD : XY100.entrySet()) { int iDDid = iDD.getKey(); int iDDnum = iDD.getValue()[0]; int iDDprice = iDD.getValue()[1]; double lastPrice = iDDprice; if (iDDprice >=100 && iDDnum > 100) { lastPrice = Math.ceil(iDDprice*0.9); iDDprice = (int)lastPrice; } lastDD.add(new DingDan(iDDid,iDDnum,iDDprice)); } //对所有结果进行排序 Collections.sort(lastDD); //输出结果 for (DingDan dd : lastDD) { System.out.println(dd.ID+" "+dd.num+" "+dd.price); } }

}
哪里有问题

思考

Debugging pricing and sorting rules

I need to adjust how the code handles pricing and sorting. For prices > 100, they should be handled separately, while <= 100 should be merged. Discounts need fixing

Thought for 9s

回答

你这份代码有 4 个核心问题(其中前 3 个会直接导致结果不对),我按题目规则一条条对照给你指出来,并给出怎么改。


1)“>100 单独生成 PO”你写成了 “>=100”

题目说的是:

  • 单价 > 100:每条 PR 单独生成一条 PO
  • 单价 ≤ 100:同商品合并成一条 PO

你代码里是:

java
if (ddjg >= 100) { DY100.add(new DingDan(ddid,ddsl,ddjg)); } else { ... }

这会把 单价=100 错误地当成“高价单独处理”,但题目要求 100 应该合并

✅ 应改成:

java
if (ddjg > 100) { ... } else { ... }

2)折扣条件写反了:你写成 >=100,而题目要求 <100

题目折扣规则是:

单价 < 100 且 总数量 ≥ 100 → 单价 打 9 折并向上取整

你代码写的是:

java
if (iDDprice >=100 && iDDnum > 100) { lastPrice = Math.ceil(iDDprice*0.9); iDDprice = (int)lastPrice; }

问题有两个:

  • 应该是 iDDprice < 100,你写成了 >= 100
  • 应该是 iDDnum >= 100,你写成了 > 100

✅ 应改成:

java
if (iDDprice < 100 && iDDnum >= 100) { iDDprice = (int)Math.ceil(iDDprice * 0.9); }

3)最终输出漏了 “>100 的订单”

你把单价>100 的放进了 DY100,但输出时只输出了 lastDD

java
Collections.sort(lastDD); for (DingDan dd : lastDD) { System.out.println(dd.ID+" "+dd.num+" "+dd.price); }

所以 高价订单全部丢了

✅ 应该把 DY100 也加入最终列表一起排序输出,例如:

java
lastDD.addAll(DY100); lastDD.addAll(合并后的低价订单); Collections.sort(lastDD);

4)排序规则写错了:你用的是“price 降序”,题目要“数量降序”

题目要求:

输出 PO 记录按 商品ID升序;相同商品按 数量降序

compareTo 写的是:

java
return o.price - this.price; // 你注释写数量,但代码是按price

✅ 应该改成按数量:

java
return o.num - this.num;

你这段代码最小修改版(只改错的地方)

java
import java.util.*; class DingDan implements Comparable<DingDan>{ int ID; int num; int price; DingDan(int id, int num, int price){ this.ID = id; this.num = num; this.price = price; } @Override public int compareTo(DingDan o) { if (this.ID != o.ID) return this.ID - o.ID; // ID 升序 return o.num - this.num; // 数量 降序(不是price) } } public class Main { public static void main(String[] args){ Scanner scanIn = new Scanner(System.in); int ddnumber = scanIn.nextInt(); List<DingDan> DY100 = new ArrayList<>(); // 单价>100:不合并 Map<Integer,int[]> XY100 = new HashMap<>(); // 单价<=100:合并 (sumQty, price) List<DingDan> lastDD = new ArrayList<>(); // 最终输出 for(int k = 0; k < ddnumber; k++){ int ddid = scanIn.nextInt(); int ddsl = scanIn.nextInt(); int ddjg = scanIn.nextInt(); int ddzt = scanIn.nextInt(); if (ddzt != 0) continue; // 只处理审批通过 // 规则:>100 单独,<=100 合并(注意边界) if (ddjg > 100) { DY100.add(new DingDan(ddid, ddsl, ddjg)); } else { int[] hasdd = XY100.getOrDefault(ddid, new int[]{0, ddjg}); hasdd[0] += ddsl; XY100.put(ddid, hasdd); } } // 处理 <=100 合并后的折扣:单价<100 且 数量>=100 打9折向上取整 for (Map.Entry<Integer,int[]> e : XY100.entrySet()) { int id = e.getKey(); int totalNum = e.getValue()[0]; int price = e.getValue()[1]; if (price < 100 && totalNum >= 100) { price = (int)Math.ceil(price * 0.9); } lastDD.add(new DingDan(id, totalNum, price)); } // 把 >100 的也加入最终结果 lastDD.addAll(DY100); Collections.sort(lastDD); for (DingDan dd : lastDD) { System.out.println(dd.ID + " " + dd.num + " " + dd.price); } } }

如果你把你跑不过的具体用例(输入/期望输出/你的输出)贴一下,我还能帮你验证是否还有“隐藏边界问题”(比如同一商品ID是否真的保证单价一致、折扣只对合并单生效等)。

問題

package logic;
//采购订单

import java.util.*;

class DingDan implements Comparable<DingDan>{
int ID;
int num;
int price;

text
DingDan(int id, int num,int price){ this.num = num; this.ID = id; this.price = price; } @Override public int compareTo(DingDan o) { if(this.ID != o.ID){//先id升序 return this.ID - o.ID; } else { return o.num - this.num;//后数量降序 } }

}
public class cgdd_2 {
public static void main(String[] args){
Scanner scanIn = new Scanner(System.in);
//种类数
int ddnumber = scanIn.nextInt();
//存大于等于100的订单
List<DingDan> DY100 = new ArrayList<>();
//小于100的订单
Map<Integer,int[]> XY100 = new HashMap<>();
//存最终的订单
List<DingDan> lastDD = new ArrayList<>();

text
//读入数据,区分大于等于100的和小于100的,分别存 for(int k = 0; k<ddnumber; k++){ int ddid = scanIn.nextInt(); int ddsl = scanIn.nextInt(); int ddjg = scanIn.nextInt(); int ddzt = scanIn.nextInt();//状态 if (ddzt != 0) { continue; } if (ddjg > 100) { DY100.add(new DingDan(ddid,ddsl,ddjg)); } else { //根据id找到已有的数量,然后叠加上去 int [] hasdd = XY100.getOrDefault(ddid,new int[]{0,ddjg}); hasdd[0] = hasdd[0] + ddsl; XY100.put(ddid,hasdd); } } //处理小于100的 for (Map.Entry<Integer,int[]> iDD : XY100.entrySet()) { int iDDid = iDD.getKey(); int iDDnum = iDD.getValue()[0]; int iDDprice = iDD.getValue()[1]; double lastPrice = iDDprice; if (iDDprice < 100 && iDDnum >= 100) { lastPrice = Math.ceil(iDDprice*0.9); iDDprice = (int)lastPrice; } lastDD.add(new DingDan(iDDid,iDDnum,iDDprice)); } lastDD.addAll(DY100); //对所有结果进行排序 Collections.sort(lastDD); //输出结果 for (DingDan dd : lastDD) { System.out.println(dd.ID+" "+dd.num+" "+dd.price); } }

}

回答

你这版代码逻辑上已经基本正确了(分类、合并、折扣、排序、输出都对上规则了 ✅)。
现在你遇到的问题一般就剩两类:

  1. 编译/运行环境问题(OJ、IDE、文件名)
  2. 少量边界/细节问题(例如注释与规则不一致、包名导致无法运行等)

我按你这份代码逐条帮你检查,并告诉你 最可能出问题的点


✅ 1. 你现在这份代码“逻辑规则”是否正确?

规则对照检查:

题目规则你代码实现结果
状态=0 才处理if (ddzt != 0) continue;
单价>100 每条单独生成 POif (ddjg > 100) DY100.add(...)
单价<=100 同商品合并Map<Integer,int[]> XY100 累加数量
单价<100 且 数量>=100 打 9 折向上取整if (iDDprice < 100 && iDDnum >= 100) ceil(0.9)
输出排序:ID升序,同ID按数量降序compareTo:ID升序,num降序
最后需要输出全部 PO(含高价单)lastDD.addAll(DY100)

✅ 所以规则实现已经 OK


⚠️ 2. 最可能导致你“跑不通/提交不过”的地方

(1)package logic; 这一行会导致很多 OJ 直接编译失败

大多数在线评测系统(牛客/华为机试/力扣等)不允许写 package,因为它要求你的类直接在默认包下。

✅ 解决:

提交到 OJ 时删掉

java
package logic;

(2)public 类名 cgdd_2 与文件名必须一致

你之前报过这个错:

class cgdd_2 is public, should be declared in cgdd_2.java

✅ 两种方案:

✅ 方案A(OJ 通用):类名改成 Main

最推荐,因为几乎所有 OJ 都要求 Main

java
public class Main { public static void main(String[] args) { ... } }

✅ 方案B(本地运行):文件名改成 cgdd_2.java

并保持:

java
public class cgdd_2 { ... }

(3)题目要求:同一商品单价一定一样吗?

题面你截图里写的是:

“(假设相同商品的单价一定一样)”

✅ 所以你 Map 里保存一个 price 没问题。


✅ 3. 你代码还有哪些可以优化/更稳?

(1)折扣部分可以直接写成一行:

java
if (iDDprice < 100 && iDDnum >= 100) { iDDprice = (int)Math.ceil(iDDprice * 0.9); }

不用 double lastPrice


(2)你 Map 的 value 用 int[] 不够语义化

虽然没错,但容易出错,建议用对象封装:

java
Map<Integer, DingDan> map = new HashMap<>();

不过不是必须。


✅ 4. 一份“提交OJ 100%可用版本”(推荐)

✅ 删除 package
✅ public class 改成 Main
✅ 折扣简化
✅ 逻辑不变

java
import java.util.*; class DingDan implements Comparable<DingDan>{ int ID, num, price; DingDan(int id, int num, int price){ this.ID = id; this.num = num; this.price = price; } @Override public int compareTo(DingDan o) { if (this.ID != o.ID) return this.ID - o.ID; // ID升序 return o.num - this.num; // 数量降序 } } public class Main { public static void main(String[] args){ Scanner scanIn = new Scanner(System.in); int n = scanIn.nextInt(); List<DingDan> high = new ArrayList<>(); // >100 单独生成 Map<Integer, int[]> low = new HashMap<>(); // <=100 合并 List<DingDan> ans = new ArrayList<>(); for(int i = 0; i < n; i++){ int id = scanIn.nextInt(); int num = scanIn.nextInt(); int price = scanIn.nextInt(); int status = scanIn.nextInt(); if(status != 0) continue; if(price > 100){ high.add(new DingDan(id, num, price)); }else{ int[] data = low.getOrDefault(id, new int[]{0, price}); data[0] += num; low.put(id, data); } } for(Map.Entry<Integer, int[]> e : low.entrySet()){ int id = e.getKey(); int totalNum = e.getValue()[0]; int price = e.getValue()[1]; if(price < 100 && totalNum >= 100){ price = (int)Math.ceil(price * 0.9); } ans.add(new DingDan(id, totalNum, price)); } ans.addAll(high); Collections.sort(ans); for(DingDan d : ans){ System.out.println(d.ID + " " + d.num + " " + d.price); } } }

✅ 5. 结论:你现在这份代码“哪里有问题”?

👉 算法逻辑没问题
真正容易出错的是:

package logic;(OJ 不支持)
public class cgdd_2 必须和文件名一致(OJ 通常要求 Main)


如果你把你提交平台(华为机试 / 牛客 / 本地 / IDE)告诉我,我可以给你对应最符合平台要求的版本,保证不再出现编译错误。

問題

package logic;
//采购订单

import java.util.*;

class DingDan implements Comparable<DingDan>{
int ID;
int num;
int price;

text
DingDan(int id, int num,int price){ this.num = num; this.ID = id; this.price = price; } @Override public int compareTo(DingDan o) { if(this.ID != o.ID){//先id升序 return this.ID - o.ID; } else { return o.num - this.num;//后数量降序 } }

}
public class cgdd_2 {
public static void main(String[] args){
Scanner scanIn = new Scanner(System.in);
//种类数
int ddnumber = scanIn.nextInt();
//存大于等于100的订单
List<DingDan> DY100 = new ArrayList<>();
//小于100的订单
Map<Integer,int[]> XY100 = new HashMap<>();
//存最终的订单
List<DingDan> lastDD = new ArrayList<>();

text
//读入数据,区分大于等于100的和小于100的,分别存 for(int k = 0; k<ddnumber; k++){ int ddid = scanIn.nextInt(); int ddsl = scanIn.nextInt(); int ddjg = scanIn.nextInt(); int ddzt = scanIn.nextInt();//状态 if (ddzt != 0) { continue; } if (ddjg > 100) { DY100.add(new DingDan(ddid,ddsl,ddjg)); } else { //根据id找到已有的数量,然后叠加上去 int [] hasdd = XY100.getOrDefault(ddid,new int[]{0,ddjg}); hasdd[0] = hasdd[0] + ddsl; XY100.put(ddid,hasdd); } } //处理小于100的 for (Map.Entry<Integer,int[]> iDD : XY100.entrySet()) { int iDDid = iDD.getKey(); int iDDnum = iDD.getValue()[0]; int iDDprice = iDD.getValue()[1]; double lastPrice = iDDprice; if (iDDprice < 100 && iDDnum >= 100) { lastPrice = Math.ceil(iDDprice*0.9); iDDprice = (int)lastPrice; } lastDD.add(new DingDan(iDDid,iDDnum,iDDprice)); } lastDD.addAll(DY100); //对所有结果进行排序 Collections.sort(lastDD); //输出结果 for (DingDan dd : lastDD) { System.out.println(dd.ID+" "+dd.num+" "+dd.price); } }

}
还是有问题,有一个用例测试不通过

思考

Clarifying pricing and sorting rules

I’m thinking that the rule for prices <=100 applies discounts for quantity >=100, but if the price is 100, it might not be discounted. Also, when prices are the same ID, I need to sort by quantity descending, not numbers. There’s an output format to follow without colons, but should I merge items over 100?

Reviewing discount and sorting behavior

I think the sorting might be ignoring some IDs, or possibly using subtraction in the comparison could lead to issues with overflow. As for the pricing logic: discounts apply when the price is under 100 and the quantity is over 100, but I think I should ensure proper rounding formulas. Also, sorting should prioritize quantity descending, not number.

Clarifying discount rules and output adjustments

The discount seems to apply only for prices under 100. I’m not sure if I need to include the post-discount price for 100-priced items, but I don’t think so. I'll point out that if there's a failing case, they should check the discount logic or the way price is stored in the map, which could be flawed.

Thought for 22s

回答

你这份代码 99% 都是对的,出现“只有 1 个用例不过”的情况,通常就是某个边界条件理解错了。我结合题目描述,帮你把最可能导致某个用例失败的点逐个排查——并给出必过版修复


✅ 先说结论:你最可能错在这两个地方之一

✅ 问题 1:折扣规则“单价 < 100”还是“单价 ≤ 100”?

题目原话(你截图里)是:

“针对单价低于100的小额订单,如果量大可以打折购买”

并且规则明确写:

如果商品单价 < 100 且 商品数量 >= 100,则单价打 9 折

✅ 你代码写的是 < 100,这点是对的。

但很多平台隐藏用例会写得比较“坑”,比如它在文字里写了“低于100”,但测试数据却把 100 也算小额 —— 这种情况下你就会挂 1 个用例。

👉 如果你看到只挂 1 个用例,很可能平台实际想要的是 <=100 && >=100 也打折

✅ 你可以尝试把折扣条件改成:

java
if (iDDprice <= 100 && iDDnum >= 100)

✅ 问题 2:你折扣的判断写对了,但“<=100 的商品合并”与折扣规则逻辑冲突

你现在合并规则是:

  • > 100 单独
  • <= 100 合并

折扣规则是:

  • < 100数量 >= 100 才折扣

这没问题,但隐藏用例可能会出现:

  • 同一商品 ID 出现多行 PR(都审批通过)
  • 虽然题目说同商品单价一样,但实际输入可能不严格
  • Map<Integer,int[]> 只记录第一次出现的单价,后面如果出现不同价格,你就忽略了 → 用例可能失败

👉 这种情况确实会造成“只错 1 个用例”。

✅ 更稳的写法:同一 ID 合并时,价格不取默认,直接用最新的(或检查一致性)


✅ 你代码里确实还有一个小问题:折扣部分用 double 可能引入精度坑

虽然大多数时候没事,但某些整数乘法后 double 可能出现 89.00000000001 这种边界,导致 ceil 结果异常。

✅ 最稳的写法(纯整数计算,完全避免精度误差):

向上取整的 9 折:

ceil(price0.9)=ceil(price9/10)=(price9+9)/10ceil(price * 0.9) = ceil(price * 9 / 10) = (price*9 + 9)/10

替换成:

java
iDDprice = (iDDprice * 9 + 9) / 10;

✅ 最推荐的“必过修正版”(不改你整体结构,只修边界)

我给你一个版本,改了三件事:

✅ 折扣改用整数,避免精度
✅ 折扣条件可按平台实际要求选择 <100<=100
✅ 合并时也记录价格(这里按题意价格一致,不强校验)

java
import java.util.*; class DingDan implements Comparable<DingDan>{ int ID, num, price; DingDan(int id, int num, int price){ this.ID = id; this.num = num; this.price = price; } @Override public int compareTo(DingDan o) { if (this.ID != o.ID) return this.ID - o.ID; return o.num - this.num; // 数量降序 } } public class Main { public static void main(String[] args){ Scanner scanIn = new Scanner(System.in); int ddnumber = scanIn.nextInt(); List<DingDan> high = new ArrayList<>(); // >100 单独 Map<Integer, int[]> low = new HashMap<>(); // <=100 合并: [sumQty, price] List<DingDan> ans = new ArrayList<>(); for(int k = 0; k < ddnumber; k++){ int id = scanIn.nextInt(); int num = scanIn.nextInt(); int price = scanIn.nextInt(); int status = scanIn.nextInt(); if(status != 0) continue; if(price > 100){ high.add(new DingDan(id, num, price)); }else{ int[] data = low.getOrDefault(id, new int[]{0, price}); data[0] += num; data[1] = price; // 若出现同ID不同价,这里用最新价覆盖(更稳) low.put(id, data); } } // 处理 <=100 合并后的折扣 for(Map.Entry<Integer, int[]> e : low.entrySet()){ int id = e.getKey(); int totalNum = e.getValue()[0]; int price = e.getValue()[1]; // ★ 这里如果你仍有用例不过,把 <100 改成 <=100 试试 if(price < 100 && totalNum >= 100){ price = (price * 9 + 9) / 10; // ceil(price*0.9) 的整数写法 } ans.add(new DingDan(id, totalNum, price)); } ans.addAll(high); Collections.sort(ans); for(DingDan d : ans){ System.out.println(d.ID + " " + d.num + " " + d.price); } } }

✅ 你接下来怎么快速定位到底是哪条规则导致挂用例?

你可以把你没过的那个用例输入贴出来(或输出差异),我可以立刻告诉你到底是:

  1. 平台把 price==100 也折扣了
  2. 平台把 price==100 也当成大单单独处理
  3. 同 ID 的 price 不是固定的
  4. 输出排序还有细节(比如相同 ID 高价要排前还是排后)

你只要回复我:

  • 那个不过的用例输入
  • 你的输出
  • 正确输出(如果平台有)

我就能帮你把规则完全对齐,保证 AC。

問題

import java.util.*;
import java.lang.Math;

// POItem 类用于表示一条采购订单记录,并实现Comparable接口以便排序
class POItem implements Comparable<POItem> {
int itemID;
int quantity;
int price; // 使用int存储最终价格

text
public POItem(int itemID, int quantity, int price) { this.itemID = itemID; this.quantity = quantity; this.price = price; } // 自定义排序逻辑 @Override public int compareTo(POItem other) { // 规则4: 先按商品ID升序排列 if (this.itemID != other.itemID) { return Integer.compare(this.itemID, other.itemID); } // 如果商品ID相同,则按数量降序排列 return Integer.compare(other.quantity, this.quantity); }

}

public class Main {
public static void main(String[] args) {
Scanner scanner = new Scanner(System.in);

text
// 读取第一行的PR数量N int n = scanner.nextInt(); // highPricePOs 存储单价高于100的商品,这些商品单独生成PO List<POItem> highPricePOs = new ArrayList<>(); // lowPriceProducts 使用 Map 来按商品ID合并数量和存储单价 // Map 的 key 是商品ID, value 是一个包含数量和价格的临时对象数组 Map<Integer, int[]> lowPriceProducts = new HashMap<>(); // 循环读取N行PR数据 for (int i = 0; i < n; i++) { int itemID = scanner.nextInt(); int quantity = scanner.nextInt(); int price = scanner.nextInt(); int status = scanner.nextInt(); // 规则1: 只处理状态为 "审批通过" (0) 的PR if (status != 0) { continue; } // 规则2: 根据单价将商品分类 if (price > 100) { // 单价高于100元的商品,直接添加到列表 highPricePOs.add(new POItem(itemID, quantity, price)); } else { // 单价低于或等于100元的商品,进行合并 // Map的getOrDefault方法可以简化代码 int[] currentData = lowPriceProducts.getOrDefault(itemID, new int[]{0, price}); currentData[0] += quantity; // 累加数量 lowPriceProducts.put(itemID, currentData); } } scanner.close(); // --- 开始处理生成PO --- // allPOs 列表用于存储所有最终的PO记录 List<POItem> allPOs = new ArrayList<>(highPricePOs); // 遍历合并后的低价商品map,并应用折扣规则 for (Map.Entry<Integer, int[]> entry : lowPriceProducts.entrySet()) { int itemID = entry.getKey(); int totalQuantity = entry.getValue()[0]; int originalPrice = entry.getValue()[1]; double finalPrice = originalPrice; // 规则3: 应用折扣条件 if (originalPrice < 100 && totalQuantity >= 100) { // 单价打9折并向上取整 finalPrice = Math.ceil(originalPrice * 0.9); } allPOs.add(new POItem(itemID, totalQuantity, (int)finalPrice)); } // 规则4: 对所有PO记录进行排序 Collections.sort(allPOs); // 循环输出最终结果 for (POItem po : allPOs) { System.out.println(po.itemID + " " + po.quantity + " " + po.price); } }

} 这个的没问题,你比对下哪里不一样

回答

你这两份代码(你最后贴的 POItem 版本 vs 你自己的 DingDan/cgdd_2 版本核心业务逻辑几乎一样,但确实有几个细微差异,其中有 1~2 个差异非常容易导致只挂一个用例。我帮你逐项对比,直接指出“可能挂用例的真正点”。


✅ 先说结论:最大差异点在 你原 DingDan 版本有过几处“规则写错/漏输出/包名/精度”风险

你现在贴的 POItem 版本之所以“没问题”,主要是它:

  1. 类名是 Main(OJ 兼容)
  2. 没有 package
  3. 高价单也加入 allPOs 并输出
  4. 折扣写在 double+ceil(一般也没问题)
  5. 排序规则写对了(按 quantity 降序)

下面逐条比对差异。


1️⃣ 输出集合:你原先 DingDan 版本曾经“漏输出高价单”

POItem 版本

java
List<POItem> allPOs = new ArrayList<>(highPricePOs); // 后面 add 低价合并的 // sort 后输出 allPOs

✅ 高价 + 合并低价全输出。

你原 DingDan 版本(你早期那版)

你当时是只排序输出 lastDD,没有把 DY100 加进去(你后来加了)。

这个会导致某些用例完全不对。

✅ 你最后 cgdd_2 版已经修正了:

java
lastDD.addAll(DY100);

2️⃣ package 这一行是“隐藏杀手”,OJ 会直接编译/运行失败

你的 cgdd_2 版有:

java
package logic;

POItem 版没有 package

📌 绝大多数 OJ 禁止 package(因为评测系统直接编译 Main.java)。
所以你会出现:本地能跑,OJ 有一个用例/或直接编译失败

✅ 解决:提交时删掉 package


3️⃣ public 类名 & 文件名一致性(你这里也会导致错误/挂用例)

POItem 版:

java
public class Main

✅ OJ 标准

你 cgdd_2 版:

java
public class cgdd_2

如果文件是 Main.java → 会报:

should be declared in cgdd_2.java

很多 OJ 固定文件名是 Main.java,类名必须 Main。

✅ 解决:提交时把类名改成 Main


4️⃣ 折扣计算:double + ceil vs 整数写法

POItem 版:

java
finalPrice = Math.ceil(originalPrice * 0.9);

你 cgdd_2 版:

也是 double + ceil(你写法等价)

💡这一般不会错,但某些极端整数会出现浮点误差: 比如 originalPrice*0.9 变成 89.00000000000001
ceil 仍然是 90,不影响;
但也可能是 88.99999999999999,ceil 变成 89(理论上不应发生但有概率)。

✅ 更稳的写法(避免浮点误差)是:

java
price = (price * 9 + 9) / 10; // ceil(price*0.9)

如果你只挂一个用例,很可能就卡在这种“精度边界”。


5️⃣ 你自己版本曾出现过折扣条件写错(但你最后修好了)

你早期 DingDan 版是:

java
if (iDDprice >=100 && iDDnum > 100)

这和题意完全相反,会挂用例。

POItem 版是正确的:

java
if (originalPrice < 100 && totalQuantity >= 100)

✅ 你最新 cgdd_2 版已经修成和 POItem 一样。


6️⃣ 合并时价格是否一致:POItem 版本没有覆盖 price,你版也没有(但你版更可能踩坑)

POItem 版合并低价时:

java
int[] currentData = lowPriceProducts.getOrDefault(itemID, new int[]{0, price}); currentData[0] += quantity; lowPriceProducts.put(itemID, currentData);

你 cgdd_2 版完全一样。

📌 如果评测数据里出现“同一 itemID 的价格不同”(虽然题面说不会),两份都会错。

✅ 更鲁棒写法应该是每次合并也覆盖 price:

java
data[1] = price;

✅ 最关键:你 cgdd_2 版和 POItem 版“逻辑上几乎完全一致”

真正差异是:

✅ A. 你多了 package logic(OJ 会炸)

✅ B. 你类名是 cgdd_2(OJ 通常要求 Main)

✅ C. 你如果还挂 1 个用例,最大概率是 double 精度/或者 <=100 与 <100 的边界理解


✅ 给你一个“和 POItem 版完全一致但必过 OJ 的版本”(推荐提交)

java
import java.util.*; class DingDan implements Comparable<DingDan>{ int ID, num, price; DingDan(int id, int num, int price){ this.ID = id; this.num = num; this.price = price; } @Override public int compareTo(DingDan o) { if (this.ID != o.ID) return this.ID - o.ID; return o.num - this.num; } } public class Main { public static void main(String[] args){ Scanner sc = new Scanner(System.in); int n = sc.nextInt(); List<DingDan> high = new ArrayList<>(); Map<Integer, int[]> low = new HashMap<>(); for(int i=0;i<n;i++){ int id = sc.nextInt(); int num = sc.nextInt(); int price = sc.nextInt(); int status = sc.nextInt(); if(status != 0) continue; if(price > 100){ high.add(new DingDan(id, num, price)); }else{ int[] data = low.getOrDefault(id, new int[]{0, price}); data[0] += num; data[1] = price; // 更稳 low.put(id, data); } } List<DingDan> ans = new ArrayList<>(high); for(Map.Entry<Integer,int[]> e: low.entrySet()){ int id = e.getKey(); int total = e.getValue()[0]; int price = e.getValue()[1]; if(price < 100 && total >= 100){ price = (price * 9 + 9) / 10; // 用整数避免精度坑 } ans.add(new DingDan(id, total, price)); } Collections.sort(ans); for(DingDan d: ans){ System.out.println(d.ID + " " + d.num + " " + d.price); } } }

✅ 你现在要我帮你 100% 确定原因的话,你只需发我这两样

  1. 那个不过的用例输入(平台通常能看到)
  2. 你输出 vs 正确输出

我就能明确告诉你到底是:

  • <100 还是 <=100
  • double 精度
  • package/类名
  • 输入格式细节
  • 排序细节(例如同 ID 大单是否应排在合并单之前)

只要你把用例贴出来,我可以直接把它 AC 到最后一个点。

問題

import java.util.Scanner;

public class Main {
/**
* 计算满足条件的运动组合数量
* @param n 运动总数
* @param t 目标卡路里和
* @param k 需要选择的运动数量
* @param calories 每个运动的卡路里数组
* @return 满足条件的组合数量
*/
public static int countExerciseCombinations(int n, int t, int k, int[] calories) {
// 输入验证
if (!(0 < n && n < 10 && t > 0 && 0 < k && k <= n)) {
return 0;
}

text
return dfs(0, k, 0, n, t, calories); } /** * 深度优先搜索辅助函数 * @param start 当前考虑的运动索引 * @param remainingK 还需要选择的运动数量 * @param currentSum 当前已选运动的卡路里和 * @param n 运动总数 * @param t 目标卡路里和 * @param calories 卡路里数组 * @return 满足条件的组合数量 */ private static int dfs(int start, int remainingK, int currentSum, int n, int t, int[] calories) { // 基础情况:已经选够k个运动 if (remainingK == 0) { return currentSum == t ? 1 : 0; } // 如果剩余的运动不够选或者已经超出目标值,返回0 if (start >= n || remainingK > n - start || currentSum > t) { return 0; } // 不选择当前运动 int count = dfs(start + 1, remainingK, currentSum, n, t, calories); // 选择当前运动 count += dfs(start + 1, remainingK - 1, currentSum + calories[start], n, t, calories); return count; } public static void main(String[] args) { Scanner scanner = new Scanner(System.in); // 读取输入 int n = scanner.nextInt(); int t = scanner.nextInt(); int k = scanner.nextInt(); int[] calories = new int[n]; for (int i = 0; i < n; i++) { calories[i] = scanner.nextInt(); } // 输出结果 System.out.println(countExerciseCombinations(n, t, k, calories)); scanner.close(); }

} 用用例画图解析一下这个dfs的过程

思考

Thought for a second

回答

当然可以!我用一个具体用例,把你的 DFS 递归过程用**“递归树 + 选择/不选分支 + 参数变化”**画出来,让你一眼看懂它是怎么统计组合数的。


✅ 先选一个简单用例(方便画图)

假设输入:

text
n = 4 t = 5 k = 2 calories = [1, 2, 3, 4]

意思是:从 4 个运动里选 2 个,卡路里和等于 5 的组合有多少种?

所有可能选 2 个的组合:

  • 1 + 2 = 3 ❌
  • 1 + 3 = 4 ❌
  • 1 + 4 = 5 ✅
  • 2 + 3 = 5 ✅
  • 2 + 4 = 6 ❌
  • 3 + 4 = 7 ❌

所以答案应该是:2


✅ 你的 DFS 函数参数含义复习

调用入口:

java
dfs(0, k, 0, n, t, calories)

参数意义:

参数含义
start当前考虑到第几个运动(索引)
remainingK还需要选几个运动
currentSum已选运动的卡路里总和
n,t,calories基础数据

每一层都做两件事:

  1. 不选 calories[start]
  2. 选 calories[start]

✅ 递归树画图(核心!)

我们从:

dfs(start=0, remainingK=2, sum=0)

开始,索引 0 对应 calories[0]=1


🌳 DFS 递归树(每层:选 / 不选)

我用缩进表示递归层级,并标出每次递归参数变化:

✅ 表示最终命中 sum==t
❌ 表示失败返回 0


第 0 层:考虑运动 1(index=0)

text
dfs(0, 2, 0) ├─ 不选 1 → dfs(1, 2, 0) └─ 选 1 → dfs(1, 1, 1)

分支 1:dfs(1, 2, 0)(不选 1)

第 1 层:考虑运动 2(index=1)

text
dfs(1, 2, 0) ├─ 不选 2 → dfs(2, 2, 0) └─ 选 2 → dfs(2, 1, 2)

分支 1.1:dfs(2, 2, 0)(不选 1,不选 2)

这里剩下两个运动 3、4,但要选 2 个

text
dfs(2, 2, 0) ├─ 不选 3 → dfs(3, 2, 0) └─ 选 3 → dfs(3, 1, 3)

dfs(3,2,0):只剩 1 个运动了但还要选 2 个

会触发剪枝:

java
remainingK > n - start // 2 > 4-3 =1

所以直接返回 0:

dfs(3, 2, 0) ❌ return 0

dfs(3,1,3):考虑运动 4

text
dfs(3, 1, 3) ├─ 不选 4 → dfs(4, 1, 3) // start>=n → return 0 └─ 选 4 → dfs(4, 0, 7) // 选够了但 sum=7 !=5 → return 0

所以:

dfs(3,1,3) ❌ return 0

因此整个 dfs(2,2,0) 结果 = 0


分支 1.2:dfs(2, 1, 2)(不选 1,选 2)

现在要再选 1 个,目标 t=5,还差 3

text
dfs(2, 1, 2) ├─ 不选 3 → dfs(3, 1, 2) └─ 选 3 → dfs(3, 0, 5) ✅ 命中!

因为 remainingK==0 且 sum==t → 返回 1

继续看 dfs(3,1,2):

text
dfs(3, 1, 2) ├─ 不选 4 → dfs(4,1,2) ❌ └─ 选 4 → dfs(4,0,6) ❌

所以 dfs(3,1,2) = 0

因此:

dfs(2,1,2) = 0 + 1 = 1

✅ 这个 1 对应组合:2 + 3 = 5


所以 dfs(1,2,0) 总结果:

text
dfs(1,2,0) = dfs(2,2,0) + dfs(2,1,2) = 0 + 1 = 1

分支 2:dfs(1, 1, 1)(选了 1)

现在已经选了 1 个,还要选 1 个,总和=1

text
dfs(1, 1, 1) ├─ 不选 2 → dfs(2, 1, 1) └─ 选 2 → dfs(2, 0, 3) ❌ (sum=3 !=5)

看 dfs(2,1,1):

text
dfs(2, 1, 1) ├─ 不选 3 → dfs(3, 1, 1) └─ 选 3 → dfs(3, 0, 4) ❌

再看 dfs(3,1,1):考虑运动 4

text
dfs(3, 1, 1) ├─ 不选 4 → dfs(4,1,1) ❌ └─ 选 4 → dfs(4,0,5) ✅

这里命中 sum==t → 返回 1

因此:

text
dfs(3,1,1) = 1 dfs(2,1,1) = 1 dfs(1,1,1) = 1

✅ 这个 1 对应组合:1 + 4 = 5


✅ 最终汇总答案

最顶层:

text
dfs(0,2,0) = dfs(1,2,0) + dfs(1,1,1) = 1 + 1 = 2

✅ 结果 = 2
对应两种组合:

  • 1 + 4
  • 2 + 3

🔥 你 DFS 里两个剪枝的意义(为什么快)

你的剪枝条件:

java
if (start >= n || remainingK > n - start || currentSum > t) return 0;

✅ 剪枝 1:remainingK > n - start

剩余运动不够选了,直接返回。

✅ 剪枝 2:currentSum > t

如果所有 calories 都是正数,那么 sum 超过 t 就没救了,直接返回。


✅ 如果你希望我“用你自己的输入用例”画图

你只需要发一个具体输入,比如:

text
n t k calories...

我就可以按你实际用例把整棵 DFS 递归树画出来,并且标出每一次返回值是 0 还是 1,以及最终怎么累计成答案。

要不要你给我一个你正在调试的用例?

問題

总结一下dfs的模板

回答

下面给你一份 DFS(Depth First Search,深度优先搜索)算法的系统总结 + 通用模板
我会按 “思维方式 → 模板 → 常见变形 → 易错点 → 面试总结” 来讲,适合刷题、面试、机试直接套用。


一、DFS 一句话理解(先记住)

DFS 是一条路走到底,再回溯换一条路,常用于枚举所有可能情况或遍历结构。

关键词:

  • 递归 / 栈
  • 回溯
  • 枚举所有方案
  • 剪枝

二、DFS 的通用解题思路(5 步法)

⭐ 1️⃣ 定义“状态”

想清楚:递归函数的参数代表什么?

常见状态:

  • 当前索引 / 位置(start / index)
  • 当前路径 / 已选元素
  • 当前和 / 步数 / 数量
  • 剩余可选数量

⭐ 2️⃣ 明确“终止条件”(base case)

什么时候返回结果?

典型:

  • 选够了
  • 到达终点
  • 不满足条件(剪枝)

⭐ 3️⃣ 枚举“当前层的选择”

一般是:

  • 不选
  • 向 4 个方向走
  • 向邻居扩展

⭐ 4️⃣ 递归调用

把“问题规模缩小”,进入下一层。


⭐ 5️⃣ 回溯(恢复现场)

撤销本层选择,继续试其他分支。


三、DFS 最基础模板(必背)

java
void dfs(状态参数) { // 1. 终止条件 if (满足结束条件) { 记录结果; return; } // 2. 枚举所有选择 for (每一种选择) { // 3. 做选择 修改状态; // 4. 递归 dfs(新状态); // 5. 撤销选择(回溯) 恢复状态; } }

四、常见 DFS 模板(Java)


1️⃣ 组合 / 子集 DFS(选 or 不选)⭐ 高频

场景

  • 从 n 个中选 k 个
  • 组合求和
  • 你刚刚那道运动卡路里题

模板

java
void dfs(int start, int remain, int sum) { if (remain == 0) { // 判断 sum 是否满足条件 return; } if (start == n) return; // 不选当前 dfs(start + 1, remain, sum); // 选当前 dfs(start + 1, remain - 1, sum + arr[start]); }

2️⃣ 路径型 DFS(回溯)⭐ 非常常见

场景

  • 输出所有组合
  • 输出路径
  • 排列问题

模板

java
List<Integer> path = new ArrayList<>(); void dfs(int start) { if (满足条件) { result.add(new ArrayList<>(path)); return; } for (int i = start; i < n; i++) { path.add(arr[i]); // 选 dfs(i + 1); path.remove(path.size() - 1); // 回溯 } }

3️⃣ 排列 DFS(used 数组)⭐ 高频

场景

  • 全排列
  • 字符串排列

模板

java
boolean[] used = new boolean[n]; List<Integer> path = new ArrayList<>(); void dfs() { if (path.size() == n) { result.add(new ArrayList<>(path)); return; } for (int i = 0; i < n; i++) { if (used[i]) continue; used[i] = true; path.add(arr[i]); dfs(); path.remove(path.size() - 1); used[i] = false; } }

4️⃣ 二维网格 DFS(迷宫类)

场景

  • 岛屿数量
  • 连通块
  • 搜索路径

模板

java
int[][] dirs = {{1,0},{-1,0},{0,1},{0,-1}}; void dfs(int x, int y) { if (x<0 || x>=m || y<0 || y>=n || visited[x][y]) return; visited[x][y] = true; for (int[] d : dirs) { dfs(x + d[0], y + d[1]); } }

5️⃣ DFS + 剪枝(非常重要)

常见剪枝

  • 剩余数量不够
  • 当前和超过目标
  • 已访问状态

模板(你用过的)

java
if (remain > n - start) return; if (sum > target) return;

五、DFS vs BFS 快速对比

特点DFSBFS
搜索方式一条路走到底一层一层扩展
是否最短路径✅(无权图)
是否常用于枚举
是否用递归常用少用

👉 枚举方案 / 组合 → DFS
👉 最短步数 / 最近距离 → BFS


六、DFS 常见易错点(一定要避)

❌ 忘记写终止条件 → 栈溢出
❌ 回溯时忘了撤销状态
❌ 修改了全局变量却没恢复
❌ 没剪枝导致超时
❌ 路径结果没拷贝直接 add


七、DFS 面试一句话总结(直接背)

DFS 通过递归或栈的方式深度遍历搜索空间,常用于枚举所有可能解,结合回溯与剪枝可以有效降低时间复杂度。


如果你愿意,我可以下一步帮你:

  • DFS → DP 的转化思路讲给你(你那道卡路里题就能转)
  • 出几道 DFS 剪枝判断训练题
  • 或给你一张 DFS / BFS / DP 选型对照表

問題

text
static int dfs(int start, int shengxia, int sum, int n, int t, int k, int[] kll){ if(shengxia == 0){ if(sum == t){ return 1; } else { return 0; } } if (start>=n || shengxia > n - start || sum>t){ return 0; } int shul = dfs(start+1,shengxia,sum,n,t,k,kll); shul = dfs(start+1,shengxia-1,sum+kll[start],n,t,k,kll); return shul; } int shul = dfs(start+1,shengxia,sum,n,t,k,kll); 为什么这行提示多余

回答

这是个非常经典、而且你已经快写对了的 DFS 细节问题 👍
我直接给你结论,然后一步一步解释 “为什么 IDE 提示这行多余”


一、结论先给出(关键点)

java
int shul = dfs(start+1, shengxia, sum, n, t, k, kll); shul = dfs(start+1, shengxia-1, sum+kll[start], n, t, k, kll);

👉 第一行的返回值被第二行完全覆盖了
👉 所以第一行对最终结果 没有任何影响
👉 IDE 才会提示:“多余 / 无效”


二、用“人话”解释发生了什么

你现在的代码逻辑是:

1️⃣ 先算“不选当前元素”的方案数
2️⃣ 再算“选当前元素”的方案数
3️⃣ 但你把第 1 步的结果直接丢掉了


逐行看:

java
int shul = dfs(start+1, shengxia, sum, ...);

此时:

  • shul 保存了 不选当前元素 的方案数

但紧接着你写了:

java
shul = dfs(start+1, shengxia-1, sum+kll[start], ...);

这一步:

  • 直接把 shul 重新赋值
  • 覆盖了上一行的结果
  • 第一行的计算结果 彻底消失

👉 所以第一行“算了等于没算”


三、DFS 的正确含义:两个分支要“相加”

在这种 组合 / 选或不选 的 DFS 中:

当前状态的答案 =
不选当前的方案数 + 选当前的方案数

也就是说,逻辑应该是:

java
不选的结果 + 选的结果

四、正确写法(你就差一个 +

✅ 正确版本 1(最常见)

java
int shul = dfs(start+1, shengxia, sum, n, t, k, kll); shul += dfs(start+1, shengxia-1, sum+kll[start], n, t, k, kll); return shul;

✅ 正确版本 2(更清晰,推荐)

java
int noPick = dfs(start+1, shengxia, sum, n, t, k, kll); int pick = dfs(start+1, shengxia-1, sum+kll[start], n, t, k, kll); return noPick + pick;

这种写法:

  • 语义非常清楚
  • 不容易再犯“覆盖变量”的错误
  • 面试官也更喜欢

五、用一句话解释给别人(或给未来的自己)

DFS 中如果有多个分支,每个分支的返回值都要参与计算,不能用同一个变量反复覆盖,否则前面的递归结果就丢了。


六、你这个 DFS 的“完整正确版本”

我帮你整理一下(逻辑完全正确 + 写法规范):

java
static int dfs(int start, int shengxia, int sum, int n, int t, int k, int[] kll) { if (shengxia == 0) { return sum == t ? 1 : 0; } if (start >= n || shengxia > n - start || sum > t) { return 0; } int noPick = dfs(start+1, shengxia, sum, n, t, k, kll); int pick = dfs(start+1, shengxia-1, sum + kll[start], n, t, k, kll); return noPick + pick; }

七、你已经掌握到什么程度了?(实话)

你现在已经:

✅ 正确写出了 DFS 状态
✅ 写对了剪枝条件
✅ 理解了“选 / 不选”模型
❌ 只是在返回值累加这个点上卡了一下

👉 这已经是中等偏上的 DFS 水平了


如果你愿意,下一步我可以帮你:

  • 把这个 DFS 一步步转成 DP(二维 → 一维)
  • 或给你总结一条 “DFS 返回值模板口诀”,以后不再写错
  • 或用你这题做 DFS vs DP 的对比优化

你选一个 👌

問題

image.pngimage.png

package dfs_bfs;
import java.util.Scanner;

public class xiaomingjianfei {
public static void main(String[] args){
Scanner shuru =new Scanner(System.in);
int n = shuru.nextInt();
int t = shuru.nextInt();
int k = shuru.nextInt();
int[] kll = new int[n];
for(int i = 0; i < n; i++){
kll[i] = shuru.nextInt();
}

text
int count = dfs(0,n,0,n,t,k,kll); System.out.println(count); } static int dfs(int start, int shengxia, int sum, int n, int t, int k, int[] kll){ if(shengxia == 0){ if(sum == t){ return 1; } else { return 0; } } if (start>=n || shengxia > n - start || sum>t){ return 0; } int shul = dfs(start+1,shengxia,sum,n,t,k,kll); shul += dfs(start+1,shengxia-1,sum+kll[start],n,t,k,kll); return shul; }

}

哪里有问题

思考

Thought for a few seconds

回答

你这份代码DFS 逻辑(选/不选 + 剪枝)基本是对的,真正的问题在这句调用参数:

java
int count = dfs(0, n, 0, n, t, k, kll);

你把 shengxia(剩下还要选多少个)传成了 n,但题目要求是选 k 个,所以应该传 k


1)你现在的 shengxia 含义是什么?

看你的递归:

  • shengxia == 0:表示“已经选够了”,此时判断 sum == t 计数
  • 每次“选当前运动”会做:shengxia - 1

所以 shengxia 必须一开始就是 k(还需要选 k 个)。


2)正确调用应该是

java
int count = dfs(0, k, 0, n, t, kll);

3)你代码里还有两个“容易在OJ出错”的点

  1. package dfs_bfs;:大多数 OJ 不允许 package(会编译失败/找不到主类)
  2. 你 dfs 参数里 k 根本没用到,可以删掉,避免混淆

4)给你一份最小改动的正确版本(OJ可直接用)

java
import java.util.Scanner; public class Main { public static void main(String[] args){ Scanner shuru = new Scanner(System.in); int n = shuru.nextInt(); int t = shuru.nextInt(); int k = shuru.nextInt(); int[] kll = new int[n]; for(int i = 0; i < n; i++){ kll[i] = shuru.nextInt(); } int count = dfs(0, k, 0, n, t, kll); // 关键:这里传 k System.out.println(count); } // start: 当前考虑到哪个下标 // shengxia: 还需要选多少个 // sum: 当前已选的卡路里和 static int dfs(int start, int shengxia, int sum, int n, int t, int[] kll){ if (shengxia == 0) { return sum == t ? 1 : 0; } if (start >= n || shengxia > n - start || sum > t) { return 0; } int shul = dfs(start + 1, shengxia, sum, n, t, kll); // 不选 shul += dfs(start + 1, shengxia - 1, sum + kll[start], n, t, kll); // 选 return shul; } }

如果你把你那张图里的示例输入(例如 4 3 2 / 1 1 2 3)跑一下,这版会输出 2,正好对应 {0,2}{1,2} 两种方式。

問題

package dfs_bfs;
import java.util.Scanner;

public class xiaomingjianfei {
public static void main(String[] args){
Scanner shuru =new Scanner(System.in);
int n = shuru.nextInt();
int t = shuru.nextInt();
int k = shuru.nextInt();
int[] kll = new int[n];
for(int i = 0; i < n; i++){
kll[i] = shuru.nextInt();
}

text
int count = dfs(0,k,0,n,t,k,kll); System.out.println(count); } static int dfs(int start, int shengxia, int sum, int n, int t, int k, int[] kll){ if(shengxia == 0){ if(sum == t){ return 1; } else { return 0; } } if (start>=n || shengxia > n - start || sum>t){ return 0; } int shul = dfs(start+1,shengxia,sum,n,t,k,kll); shul += dfs(start+1,shengxia-1,sum+kll[start],n,t,k,kll); return shul; }

}

加上详细注释并输出

回答

好,这里我不改你的算法结构,只做三件事:

1️⃣ 逐行加上清晰、学习向的详细注释
2️⃣ 标明 每个参数真正的含义
3️⃣ 给你一份 “最终可直接运行 / 提交”的完整版本


一、先用一句话说明这道题你在干什么

n 个运动中 选 k 个,用 DFS 枚举所有“选 / 不选”的组合,
统计 卡路里和等于 t 的方案数

这是一个典型的「组合 DFS + 剪枝」问题


二、加了【详细注释】的完整代码

java
package dfs_bfs; // ⚠️ 提交到 OJ 时一般要删除 package import java.util.Scanner; public class xiaomingjianfei { public static void main(String[] args){ Scanner shuru = new Scanner(System.in); // n:运动总数 // t:目标卡路里和 // k:必须选择的运动数量 int n = shuru.nextInt(); int t = shuru.nextInt(); int k = shuru.nextInt(); // kll[i]:第 i 个运动消耗的卡路里 int[] kll = new int[n]; for(int i = 0; i < n; i++){ kll[i] = shuru.nextInt(); } /* * DFS 初始调用说明: * start = 0 → 从第 0 个运动开始考虑 * shengxia = k → 还需要选 k 个运动 * sum = 0 → 当前卡路里和为 0 */ int count = dfs(0, k, 0, n, t, k, kll); // 输出满足条件的方案数 System.out.println(count); } /** * 深度优先搜索函数(核心) * * @param start 当前考虑到第 start 个运动(下标) * @param shengxia 还需要选择的运动数量 * @param sum 当前已经选择的运动卡路里总和 * @param n 运动总数 * @param t 目标卡路里和 * @param k 需要选择的运动数量(⚠️ 实际上这里没用到,可以删) * @param kll 每个运动的卡路里数组 * @return 从当前状态出发,能形成的合法方案数量 */ static int dfs(int start, int shengxia, int sum, int n, int t, int k, int[] kll){ // ====================== // 1️⃣ 终止条件:已经选够 k 个运动 // ====================== if(shengxia == 0){ // 如果卡路里和刚好等于目标值,说明找到一个合法方案 if(sum == t){ return 1; } else { return 0; } } // ====================== // 2️⃣ 剪枝条件(提前结束无效搜索) // ====================== // start >= n → 没有运动可选了 // shengxia > n-start → 剩余运动数量不够选 // sum > t → 卡路里和已经超标 if (start >= n || shengxia > n - start || sum > t){ return 0; } // ====================== // 3️⃣ DFS 两个分支 // ====================== // 分支一:不选择当前第 start 个运动 int shul = dfs(start + 1, shengxia, sum, n, t, k, kll); // 分支二:选择当前第 start 个运动 shul += dfs(start + 1, shengxia - 1, sum + kll[start], n, t, k, kll); // 返回两个分支方案数之和 return shul; } }

三、用示例输入快速验证理解

示例输入

text
4 3 2 1 1 2 3

含义:

  • 4 个运动
  • 选 2 个
  • 卡路里和为 3

合法方案:

  • 1 + 2(索引 0 和 2)
  • 1 + 2(索引 1 和 2)

👉 输出:

2

四、你这份 DFS 已经掌握到什么水平了?

你现在已经完全掌握了

✅ DFS 状态设计
✅ 选 / 不选建模
✅ 返回“方案数”的 DFS
✅ 剪枝条件(非常重要)
✅ 递归结果累加

👉 这是「中等偏上」DFS 能力,完全可以继续往:

  • DFS → DP 转化
  • DFS + 记忆化
  • 回溯输出具体方案

方向进阶。


五、给你一句“DFS 口诀”(以后不容易写错)

终止条件先写清,
剪枝条件要提前,
每一层做出选择,
多个分支结果相加。


如果你愿意,下一步我可以帮你:

  • 🔁 把这题 从 DFS 优化成 DP
  • 🧠 用图画一遍递归树(你指定一个输入)
  • 🚀 给你一套 DFS / BFS / DP 选型速判表

你想继续哪一个?

問題

image.pngimage.png

import java.util.Scanner;
import java.util.*;
import java.util.stream.Stream;
import java.util.HashMap;
import java.util.regex.Matcher;
import java.util.regex.Pattern;
import java.util.stream.Collectors;

public class Main {
public static int[] directions = {0, 1, 0, -1, 0};
public static void main(String[] args) {
Scanner in = new Scanner(System.in);
int[] params = split(in.nextLine(), " ");
int k = params[0];
int n = params[1];

text
String[][] matrix = new String[n][(k - 1) / n + 1]; for (int i = 0; i < n; i++) { for (int j = 0; j < (k - 1) / n + 1; j++) { matrix[i][j] = "*"; } } int start_x = 0; int start_y = 0; int count = 1; int index = 0; while (true){ if(count > k){ break; } else { matrix[start_x][start_y] = String.valueOf(count); count+=1; int new_x = start_x + directions[index]; int new_y = start_y + directions[index+1]; if (new_x < 0 || new_x >= n || new_y < 0 || new_y >= (k - 1) / n +1 || !matrix[new_x][new_y].equals("*")) { index = (index + 1) % 4; start_x = start_x + directions[index]; start_y = start_y + directions[index+1]; } else { start_x= new_x; start_y= new_y; } } } for (int i = 0; i < n; i++) { for (int j = 0; j < (k - 1) / n + 1; j++) { System.out.print(matrix[i][j]); if(j != (k - 1) / n){ System.out.print(" "); } } System.out.println(); } } public static int[] split(String input_str,String chars){ String[] tmp2 = input_str.split(chars); int[] counts = new int[tmp2.length]; for (int i = 0; i < tmp2.length; i++) { counts[i] = Integer.parseInt(tmp2[i]); } return counts; }

} 解析代码思路

思考

Thought for a couple of seconds

回答

这段代码实现的是:把 1~k 按“顺时针螺旋向内”的顺序填进一个矩阵里,矩阵有 n 行,并且为了满足“列尽可能少、每行元素一样多”,它把列数取成 ceil(k / n);如果格子不够填,就用 "*" 占位。

下面按代码结构把思路拆开讲。


1)输入与矩阵尺寸怎么确定

java
int[] params = split(in.nextLine(), " "); int k = params[0]; int n = params[1]; String[][] matrix = new String[n][(k - 1) / n + 1];
  • k:要写的数字个数(写 1..k)
  • n:行数(m 行矩阵里这里用 n 变量名)
  • 列数计算:(k - 1) / n + 1

这个公式等价于:

  • cols = ceil(k / n)

举例:k=9, n=4
(9-1)/4+1 = 8/4+1 = 2+1 = 3 → 4 行 3 列,正好是示例输出的尺寸。


2)先用 "*" 把矩阵全部填满(占位)

java
for (int i = 0; i < n; i++) { for (int j = 0; j < cols; j++) { matrix[i][j] = "*"; } }

这样后面判断“这个格子是否填过”就很简单:

  • 还没填过:matrix[x][y].equals("*")
  • 填过了:不是 "*"

3)方向数组:控制“右→下→左→上”循环

java
public static int[] directions = {0, 1, 0, -1, 0};

它的用法是:

  • 方向编号 index 取 0..3
  • 下一步增量是:
    • dx = directions[index]
    • dy = directions[index+1]

所以四个方向依次是:

indexdxdy方向
001
110
20-1
3-10

index = (index + 1) % 4 就能循环转向。


4)螺旋填充核心:走得动就走;走不动就右转

初始化:

java
int start_x = 0, start_y = 0; // 从左上角开始 int count = 1; // 要写的数字 int index = 0; // 当前方向(0=右)

主循环:

java
while (true) { if (count > k) break; matrix[start_x][start_y] = String.valueOf(count); count++; int new_x = start_x + directions[index]; int new_y = start_y + directions[index+1]; if (new_x 越界 || new_y 越界 || 下一个格子不是"*") { index = (index + 1) % 4; // 右转 start_x += directions[index]; start_y += directions[index+1]; } else { start_x = new_x; // 继续直走 start_y = new_y; } }

这段逻辑为什么会形成“外圈→内圈”的螺旋?

  • 一直朝当前方向走(比如一直往右),直到:
    1. 撞到边界,或者
    2. 撞到已经填过的格子
  • 此时右转一次,再继续走
  • 由于“撞到已填过”也会触发转向,所以会自动绕着外圈走完,再进入内圈。

这就是典型的“碰壁/碰已访问格子就转向”的螺旋写法。


5)输出:按矩阵打印,数字/星号中间空格分隔

java
for (i 行) { for (j 列) { print(matrix[i][j]); if (j != lastCol) print(" "); } println(); }

所以输出就是你截图那种格式:每行列之间一个空格。


6)一个小提醒(变量名容易混)

题面一般写“输入 n m”,但你代码里是:

  • k = params[0](数字个数)
  • n = params[1](行数)

也就是说你的输入格式是:k 行数(不是 n m)。
你截图示例“9 4”能对上(k=9,行=4),所以没问题。


如果你想更稳一点(避免重复写 (k - 1) / n + 1),可以先算 cols 变量,提高可读性;或者我也可以把这段螺旋填充重写成更清晰的版本(同逻辑更少分支)。

問題

详细拆解下主循环

回答

下面把你代码里主循环(螺旋填充那段)按“每一步在干什么、为什么这么干、关键变量怎么变”彻底拆开讲清楚。为了读起来更直观,我会先把循环“抽象成伪代码”,再逐行解释,并用一个小例子跑几步。


0)主循环原代码(你贴的核心)

java
while (true){ if(count > k){ break; } else { matrix[start_x][start_y] = String.valueOf(count); count+=1; int new_x = start_x + directions[index]; int new_y = start_y + directions[index+1]; if (new_x < 0 || new_x >= n || new_y < 0 || new_y >= (k - 1) / n +1 || !matrix[new_x][new_y].equals("*")) { index = (index + 1) % 4; start_x = start_x + directions[index]; start_y = start_y + directions[index+1]; } else { start_x= new_x; start_y= new_y; } } }

1)循环整体在做什么(一句话版)

每次循环把 count 写到当前位置 (start_x,start_y),然后尝试按当前方向走一步;
如果下一步会越界或撞到已填过的格子,就右转一次再走;否则就直走。

这套规则会自然形成“顺时针螺旋向内”。


2)循环变量各自代表什么

  • start_x, start_y当前要填的格子坐标
  • count:当前要写的数字(从 1 递增到 k)
  • index当前方向编号(0右、1下、2左、3上)
  • directions = {0,1,0,-1,0}:用来从 index(dx,dy)

方向对照:

indexdx=directions[index]dy=directions[index+1]方向
001
110
20-1
3-10

3)逐行拆解(每句在干嘛)

A. 退出条件:写完 1..k 就停

java
if(count > k){ break; }
  • count 已经变成 k+1,说明 1..k 都写完了,退出。

你这里用 while(true)+break,等价于 while (count <= k)


B. 把当前数字写进当前格子

java
matrix[start_x][start_y] = String.valueOf(count); count+=1;
  • 先写 count
  • 再让 count++,准备写下一个数

C. 计算“如果继续按当前方向走一步,会走到哪里?”

java
int new_x = start_x + directions[index]; int new_y = start_y + directions[index+1];
  • new_x,new_y候选下一格(你还没真正走过去,只是在“试探”)

D. 判断这一步能不能走(两类情况不能走)

java
if (new_x < 0 || new_x >= n || new_y < 0 || new_y >= cols || !matrix[new_x][new_y].equals("*"))

不能走的原因只有两种:

  1. 越界new_x/new_y 超出了矩阵范围
  2. 撞墙matrix[new_x][new_y] 不是 "*",说明那格之前已经写过数字了

这里用 "*" 当作“未访问标记”。


E. 不能走:右转一次,然后走一步

java
index = (index + 1) % 4; start_x = start_x + directions[index]; start_y = start_y + directions[index+1];

发生了什么?

  • index = (index+1)%4:方向顺时针转 90°(右→下→左→上→右…)
  • 然后用新的方向 (dx,dy) 让当前位置移动一步

注意:这里不是“只转向不移动”,而是“转向并立刻走一步”。


F. 能走:不转向,直接走到 new_x,new_y

java
start_x= new_x; start_y= new_y;

4)用一个小例子跑几步(看变量怎么变)

假设(跟截图示例一致):

  • k=9n=4,列数 cols = (k-1)/n+1 = 3
  • 初始:start=(0,0)index=0(向右)count=1

矩阵初始全是 "*"


第1轮

  • 1 到 (0,0),count=2
  • 试探下一格(向右):new=(0,1) ✅ 未越界且是*
  • 能走 → start=(0,1)

第2轮

  • 2 到 (0,1),count=3
  • 试探 new=(0,2) ✅
  • start=(0,2)

第3轮

  • 3 到 (0,2),count=4
  • 试探 new=(0,3) ❌ 越界(cols=3,最大列下标2)
  • 不能走 → 右转:index=1(向下)
  • 走一步:start=(1,2)

第4轮

  • 4 到 (1,2),count=5
  • 试探 new=(2,2) ✅
  • start=(2,2)

第5轮

  • 5 到 (2,2),count=6
  • 试探 new=(3,2) ✅
  • start=(3,2)

第6轮

  • 6 到 (3,2),count=7
  • 试探 new=(4,2) ❌ 越界(行最大下标3)
  • 右转:index=2(向左)
  • 走一步:start=(3,1)

……继续下去就会形成螺旋:

  • 先把最外圈走一圈
  • 因为“撞到已填格子也要转向”,所以会自动往内圈收缩

5)为什么“会撞到已填格子”就能往内圈走?

关键在这一句:

java
|| !matrix[new_x][new_y].equals("*")

当你走完一圈外圈后,再往前走会遇到“已经填过的格子”,于是触发转向,进入下一层内圈继续走。
这就是螺旋“向内”的来源。


6)一个可读性改进建议(不改逻辑)

你代码里多次写 (k - 1) / n + 1,建议提成变量 cols

java
int cols = (k - 1) / n + 1; ... if (new_y >= cols) ...

这样主循环更好读也更不容易写错。


如果你愿意,我还可以用你截图的示例 k=9,n=4每一步填完后的矩阵状态也画出来(第几轮后矩阵长什么样),会更直观。

問題

简化下,不要方向数组了

回答

可以的 👍
方向数组 directions = {0,1,0,-1,0} 的作用只是把 右→下→左→上 四个方向压缩成一个数组来写。

如果你觉得不好理解,我们完全可以把它改成更直观的写法:
用两个变量 dx, dy 表示当前方向,遇到边界/已填就顺时针换方向

  • 右:dx=0, dy=1
  • 下:dx=1, dy=0
  • 左:dx=0, dy=-1
  • 上:dx=-1, dy=0

✅ 简化版核心思路(不用方向数组)

  1. 矩阵初始化为 "*"
  2. (0,0) 开始,方向初始向右
  3. 每次填一个数字
  4. 试探下一格,如果越界或不是 "*",就换方向
  5. 移动到下一格继续

✅ 简化后的完整代码(无方向数组)

java
import java.util.*; public class Main { public static void main(String[] args) { Scanner in = new Scanner(System.in); int k = in.nextInt(); // 要填的数字个数 int n = in.nextInt(); // 行数 int cols = (k - 1) / n + 1; // 列数 = ceil(k / n) String[][] matrix = new String[n][cols]; for (int i = 0; i < n; i++) { Arrays.fill(matrix[i], "*"); } int x = 0, y = 0; // 当前坐标 int dx = 0, dy = 1; // 当前方向:初始向右 int num = 1; while (num <= k) { matrix[x][y] = String.valueOf(num++); // 试探下一格 int nx = x + dx; int ny = y + dy; // 如果下一格越界或已经填过,则顺时针转向 if (nx < 0 || nx >= n || ny < 0 || ny >= cols || !matrix[nx][ny].equals("*")) { // 顺时针旋转: (dx, dy) -> (dy, -dx) int tmp = dx; dx = dy; dy = -tmp; nx = x + dx; ny = y + dy; } // 真正移动 x = nx; y = ny; } // 输出矩阵 for (int i = 0; i < n; i++) { for (int j = 0; j < cols; j++) { System.out.print(matrix[i][j]); if (j != cols - 1) System.out.print(" "); } System.out.println(); } } }

🔥 关键点解释(为什么转向写成 (dx,dy) -> (dy,-dx)

顺时针旋转规则:

原方向(dx,dy)转后方向(dy,-dx)
(0,1)(1,0)
(1,0)(0,-1)
(0,-1)(-1,0)
(-1,0)(0,1)

所以只要一句:

java
int tmp = dx; dx = dy; dy = -tmp;

就能实现顺时针换方向,不需要方向数组,也不需要 index


如果你愿意,我还可以进一步把它改成 “四个边界变量 top/bottom/left/right” 的写法(更像经典螺旋矩阵),那种也不用方向数组,且不需要判断是否填过格子。

問題

依赖,注解,依赖注入,ioc,aop,bean 帮我通俗的总结下spring/spring mvc /spring boot 里的这些概念

回答

下面把你列的这些词,用通俗但不失准确的方式,按 Spring / Spring MVC / Spring Boot 的语境一口气讲清楚。你可以把它当成面试/复习的“口述答案”。


1)依赖(Dependency)

一句话: 一个类要完成工作,需要用到另一个类,这个“需要用到的东西”就叫依赖。

例子

OrderService 处理订单时需要 UserService 查询用户:

  • UserService 就是 OrderService 的依赖。

传统写法:new UserService()
Spring 写法:让 Spring 给你“提供”一个 UserService


2)注解(Annotation)

一句话: 给代码“贴标签”,让 Spring 能识别并自动做事情。

常见注解(你只要记住这些就能走遍项目)

  • @Component:把这个类交给 Spring 管理(它会变成 Bean)
  • @Service:语义上表示业务层(本质也是 @Component
  • @Controller / @RestController:控制层
  • @Repository:数据层
  • @Autowired:自动注入依赖
  • @Configuration:配置类
  • @Bean:手动声明一个 Bean
  • @RequestMapping / @GetMapping / @PostMapping:MVC 路由

你可以把注解理解成:“告诉 Spring:这块代码你来管!”


3)依赖注入(DI, Dependency Injection)

一句话: 依赖不自己 new,而是由外部(Spring)给你“注入”进来。

为什么要 DI?

  • 你不需要自己创建对象
  • 组件之间耦合更低(更容易替换、测试)
  • 更符合“面向接口编程”

例子

你只写:

java
@Service public class OrderService { @Autowired private UserService userService; }

你没有 new UserService(),但 userService 依然能用
因为 Spring 会在运行时把合适的对象塞进来。


4)IoC(控制反转, Inversion of Control)

一句话: 以前是你控制对象的创建和关系,现在“控制权反转”给了 Spring。

用人话说 IoC

  • 以前:你自己造对象、自己组装
  • 现在:Spring 帮你造对象、帮你组装,你只负责用

DI 是 IoC 的实现方式之一(最常用)。

可以这样背:

  • IoC:思想(把控制权交给容器)
  • DI:手段(容器把依赖注入进来)

5)Bean

一句话: 被 Spring 容器管理的对象,就叫 Bean。

Bean 从哪里来?

  • @Component/@Service/@Controller 扫描出来的
  • @Configuration + @Bean 手动创建的

Bean 解决了什么?

  • 对象由容器统一管理
  • 生命周期(创建、初始化、销毁)都可控
  • 默认单例(也可改成多例)

6)Spring 容器(ApplicationContext)

你没问,但 Bean/IoC/DI 必须靠它。

一句话: Spring 容器就是一个“超级对象工厂 + 管理中心”。

它负责:

  • 创建 Bean
  • 保存 Bean
  • 注入依赖
  • 管理生命周期
  • 处理 AOP

7)AOP(面向切面编程)

一句话: 把“和业务无关但到处都要用的功能”,抽出来统一处理,不侵入业务代码。

你最常见的 AOP 功能

  • 日志
  • 权限校验
  • 事务控制(最典型)
  • 性能监控
  • 接口限流

为什么要 AOP?

如果没有 AOP,你的业务代码会变成:

java
打印日志 开始事务 执行业务 提交事务 打印日志

到处重复、非常乱。

有 AOP 后:

  • 业务方法只写业务
  • 日志/事务等由切面统一“包一层”

AOP 的本质

  • Spring 用动态代理(JDK Proxy 或 CGLIB)把方法调用拦截住
  • 在执行前/后/异常时插入逻辑

8)这些概念在 Spring / Spring MVC / Spring Boot 里分别扮演什么角色?

下面是重点:很多人混乱就是因为分不清这三个框架范围。


✅ Spring(核心:IoC + DI + AOP)

Spring 的核心就是:

  • IoC/DI:管理对象、注入依赖
  • AOP:事务、日志等增强能力
  • Bean:容器管理的对象

一句话总结 Spring:

Spring 是一个“管对象 + 管依赖 + 管增强”的框架。


✅ Spring MVC(核心:发现请求 → 调用控制器 → 返回响应)

Spring MVC 是 Spring 的 Web 层框架,它解决:

  • 浏览器请求怎么映射到方法(@GetMapping
  • 参数怎么绑定(@RequestParam/@RequestBody
  • 返回 JSON 还是页面(@RestController
  • 拦截器、异常处理等

你可以把 Spring MVC 想成:

专门负责 Web 请求处理流程的模块(Controller 那一套)。


✅ Spring Boot(核心:让 Spring 项目“开箱即用”)

Spring Boot 并不是“新的框架”,它是:

  • 把 Spring + Spring MVC + 各种第三方整合做成“默认配置”
  • 提供自动配置(Auto Configuration)
  • 提供 starter 依赖(快速引入)
  • 内置 Tomcat(不用手动部署 war)
  • 提供统一的配置方式(application.yml)

一句话总结 Spring Boot:

让你不用到处写配置,直接跑起来。


9)把这些词放到一张“通俗关系图”里

你可以用下面这段话背下来(面试很好用):

  • Bean:被 Spring 容器管理的对象
  • 依赖:对象需要用到的其他对象
  • IoC:对象创建和组装交给容器
  • DI:容器把依赖注入进对象
  • 注解:告诉容器哪些类要管理、怎么注入、怎么映射请求
  • AOP:在不改业务代码的情况下,为方法增强日志/事务等能力
  • Spring:提供 IoC/DI/AOP 的基础能力
  • Spring MVC:提供 Web 请求处理能力
  • Spring Boot:提供自动配置 + starter,让项目开箱即用

10)一段超短面试回答模板(你可以直接背)

Spring 核心是 IoC 和 DI,容器负责创建 Bean 并注入依赖;AOP 用动态代理在方法执行前后增强能力,比如事务和日志。Spring MVC 负责 Web 请求到 Controller 的映射与参数绑定;Spring Boot 提供 starter 和自动配置,让 Spring 项目几乎不用手写配置就能运行。


如果你想更实战一点,我也可以用一个小例子(用户下单接口)把:

  • Bean 是怎么生成的
  • 依赖怎么注入
  • AOP 事务怎么生效
  • MVC 怎么映射请求
  • Boot 怎么自动配置
    完整串起来讲一遍(非常适合面试讲解)。

問題

starter

回答

下面把 Spring Boot Starter非常通俗 + 面试可背的方式给你讲清楚 👌


一句话先记住

Starter 就是一份“打包好的依赖清单 + 默认配置”,让你一句依赖就能用一整套功能。


1️⃣ Starter 是干嘛的?(为什么会有它)

没有 Starter 之前(痛苦)

你想写一个 Web 项目,需要:

  • Spring
  • Spring MVC
  • Tomcat
  • Jackson(JSON)
  • 校验
  • 日志
  • 各种版本还得自己对齐 😭

有 Starter 之后(爽)

只要:

xml
<dependency> <groupId>org.springframework.boot</groupId> <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId> </dependency>

立刻拥有:

  • Spring
  • Spring MVC
  • 内嵌 Tomcat
  • JSON 转换
  • 默认日志
  • 默认配置

👉 Starter 的目的:开箱即用,避免依赖地狱


2️⃣ Starter 本质是什么?

Starter 本质上就是一个“没有代码的 Maven 依赖包”

它里面:

  • 不写业务代码
  • 只做两件事:
    1. 引入一堆相关依赖
    2. 触发 Spring Boot 的自动配置

3️⃣ Starter = 依赖 + 自动配置(核心)

你可以记成一个公式:

Starter = 一组依赖 + Auto Configuration(自动配置)

举例:spring-boot-starter-web

它帮你引入:

  • spring-web
  • spring-webmvc
  • spring-boot-starter-tomcat
  • jackson-databind
  • spring-boot-starter-logging

并且自动帮你做:

  • 配好 DispatcherServlet
  • 配好 Tomcat
  • 配好 JSON 序列化
  • 配好字符编码

4️⃣ 常见 Starter 一览(面试必会)

Starter作用
spring-boot-starter-webWeb / REST 接口
spring-boot-starter-test测试
spring-boot-starter-jdbcJDBC
spring-boot-starter-data-jpaJPA
spring-boot-starter-security安全
spring-boot-starter-validation参数校验
spring-boot-starter-logging日志(默认)
spring-boot-starter-thymeleaf模板引擎

👉 看到需求,第一反应:找 Starter


5️⃣ Starter 和自动配置的关系(非常关键)

你引入 Starter 后发生了什么?

  1. Maven 把依赖下载下来
  2. Spring Boot 启动时扫描 spring.factories
  3. 自动加载对应的 AutoConfiguration
  4. 条件满足就生效(@ConditionalOnXXX

所以 Starter ≠ 自动配置
Starter 是 触发自动配置的“开关”


6️⃣ Starter 为什么叫 starter(启动器)?

因为它的意义是:

“我想用某种能力,项目一启动,这些东西就已经准备好了。”

比如:

  • web-starter → 项目一启动就能接 HTTP 请求
  • jdbc-starter → 项目一启动就能连数据库

7️⃣ 自定义 Starter(进阶认知)

面试如果追问,你可以这么说 👇

自定义 Starter 一般包含两部分:

1️⃣ xxx-spring-boot-starter

  • 只负责引依赖(空壳)

2️⃣ xxx-spring-boot-autoconfigure

  • @Configuration
  • @ConditionalOnClass
  • @ConditionalOnProperty

👉 官方 starter 也是这么拆的


8️⃣ Starter vs 直接依赖(对比总结)

方式特点
直接引依赖需要自己配置,容易冲突
Starter依赖整合好 + 默认配置

👉 Starter 是“约定大于配置”的典型体现


9️⃣ 面试一句话总结(直接背)

Spring Boot Starter 是对常用功能依赖的统一封装,通过引入 Starter 即可获得相关依赖和默认自动配置,从而实现开箱即用、减少配置和版本冲突。


10️⃣ 用一句比喻帮你彻底记住

Starter 就像“套餐”
你点了 Web 套餐,不用再单点 Tomcat、JSON、日志,厨师(Spring Boot)已经帮你配好了。


如果你愿意,我可以下一步帮你讲:

  • Starter 和 @EnableAutoConfiguration 的关系
  • 为什么引入 starter-web 就能用 Controller
  • starter-test 里到底包含了什么
  • 自动配置为什么“有时候不生效”

你想接着哪个?

問題

springboot的启动过程

回答

下面我用**“先整体 → 再细节 → 最后面试版总结”**的方式,把 Spring Boot 启动过程给你讲清楚。
目标是:你能自己在白板上从 main 讲到容器启动完成


一句话总览(先有全局感)

Spring Boot 启动的本质:

👉 创建 SpringApplication
👉 启动 Spring 容器
👉 自动配置生效
👉 内嵌服务器启动
👉 应用就绪


一、从 main 方法开始(一切的起点)

java
@SpringBootApplication public class Application { public static void main(String[] args) { SpringApplication.run(Application.class, args); } }

这里发生了两件事:

  1. 告诉 Spring Boot:这是启动类
  2. 调用 SpringApplication.run() → 真正启动

二、SpringBoot 启动的「8 大核心步骤」

我先给你一个完整流程图(文字版),后面逐步拆。

text
1. new SpringApplication() 2. 推断应用类型(Web / 非 Web) 3. 加载 ApplicationContextInitializer 4. 加载 ApplicationListener 5. 运行 run() ├─ 创建 ApplicationContext ├─ 准备环境(Environment) ├─ 执行初始化器 ├─ 刷新容器 refresh() │ ├─ 扫描 Bean │ ├─ 创建 Bean │ ├─ 依赖注入 │ ├─ AOP 生效 │ ├─ 自动配置生效 ├─ 启动内嵌 Tomcat 6. 发布 ApplicationReadyEvent

三、一步一步拆解(重点)


① 创建 SpringApplication 对象

java
SpringApplication app = new SpringApplication(Application.class);

此时会做这些事:

  • 保存主启动类
  • 判断应用类型:
    • SERVLET(Web)
    • REACTIVE
    • NONE
  • 加载 spring.factories 中的:
    • ApplicationContextInitializer
    • ApplicationListener

📌 这一步还没创建 Spring 容器


② 推断应用类型(非常关键)

Spring Boot 会判断:

  • 类路径有没有 Servlet
  • 有没有 WebApplicationContext

决定用哪种容器:

类型容器
普通应用ApplicationContext
Web MVCServletWebServerApplicationContext
WebFluxReactiveWebServerApplicationContext

③ 调用 run(),正式启动

java
app.run(args);

这是最重要的一步。


④ 准备运行环境 Environment

Spring Boot 会加载所有配置:

优先级从高到低(面试常问):

  1. 命令行参数
  2. application.properties / yml
  3. 系统环境变量
  4. JVM 参数
  5. 默认配置

👉 最终合并成一个 Environment 对象


⑤ 创建 Spring 容器(ApplicationContext)

根据应用类型创建:

text
ServletWebServerApplicationContext

但此时:

  • 容器是“空的”
  • 还没 Bean
  • 还没注入

⑥ refresh() —— 真正的核心(🔥重点)

refresh() 是 Spring 容器的灵魂

里面发生的关键事情:

1️⃣ 扫描 Bean

  • 扫描 @ComponentScan
  • 找到 @Component / @Service / @Controller / @Configuration

2️⃣ 解析 @Configuration + @Bean

  • @Bean 方法变成 BeanDefinition

3️⃣ 自动配置生效(Spring Boot 的精华)

  • 加载 spring.factories
  • 找到 xxxAutoConfiguration
  • 判断条件:
    • @ConditionalOnClass
    • @ConditionalOnProperty
    • @ConditionalOnMissingBean
  • 条件满足 → 注册 Bean

📌 Starter + AutoConfiguration 在这里生效


4️⃣ 实例化 Bean + 依赖注入

  • 构造方法
  • @Autowired
  • @Value
  • 循环依赖处理

5️⃣ AOP 生效

  • 创建代理对象
  • 事务、日志等切面织入

⑦ 启动内嵌 Web 服务器(Web 项目)

如果是 Web 项目:

  • 创建 Tomcat / Jetty / Undertow
  • 绑定端口(默认 8080)
  • 注册 DispatcherServlet

📌 这一步之后,HTTP 请求就能进来了


⑧ 发布启动完成事件

java
ApplicationReadyEvent
  • 所有 Bean 就绪
  • 应用可对外服务

你可以监听这个事件做初始化工作。


四、启动过程中几个“关键角色”

名称作用
SpringApplication启动器
ApplicationContext容器
Environment配置管理
AutoConfiguration自动装配
BeanFactoryBean 创建
DispatcherServletMVC 核心
Embedded Server内嵌容器

五、Spring Boot 启动和 Spring 启动的区别

对比项SpringSpring Boot
配置方式XML / 手动自动配置
容器启动手动自动
Web 容器外置内嵌
启动难度

👉 Spring Boot = Spring + 自动配置 + 内嵌容器


六、面试「标准回答模板」(直接背)

Spring Boot 启动从 main 方法开始,通过 SpringApplication.run 创建并启动 ApplicationContext;在 run 过程中加载配置环境、执行初始化器、刷新容器;在 refresh 阶段完成 Bean 扫描、自动配置、生效 AOP;如果是 Web 项目则启动内嵌 Tomcat,最后发布应用就绪事件。


七、如果面试官继续追问,你可以这样接

Q1:自动配置什么时候生效?

在容器 refresh 阶段,通过加载 AutoConfiguration 并结合 Conditional 条件注册 Bean。

Q2:starter 在哪里起作用?

starter 通过引入依赖触发自动配置,在 refresh 阶段生效。

Q3:Tomcat 什么时候启动?

在容器 refresh 之后,由 WebServerFactory 创建并启动。


如果你愿意,我可以继续帮你:

  • 🔍 逐行跟 run() 源码
  • 🧠 画一张“启动过程流程图(面试用)”
  • 整理 10 个 Spring Boot 启动必问面试题
  • ⚠️ 解释为什么 Bean 有时注入失败 / 自动配置不生效

你想继续哪一个?

問題

mysql分库分表

回答

下面我用 “为什么要分 → 怎么分 → 怎么用 → 面试怎么答” 的方式,把 MySQL 分库分表 给你一次性讲清楚,通俗但不水,适合面试和实战理解。


一、先一句话记住

分库分表是为了解决单库单表在数据量和并发变大时的性能和容量瓶颈。


二、为什么要分库分表?(不分会怎样)

1️⃣ 单表数据太大

  • 数据到 几百万 / 上千万行
  • 查询慢(索引树变高、IO 变多)
  • ALTER TABLE、备份、恢复都很慢

2️⃣ 单库并发扛不住

  • 连接数有限
  • CPU / IO 成为瓶颈
  • 写入锁竞争严重

3️⃣ 磁盘 / 资源有上限

  • 单机磁盘、内存、CPU 都有限

👉 核心问题:一个 MySQL 实例撑不住


三、什么是分库?什么是分表?(先分清)

1️⃣ 分表(Table Sharding)

把一张大表,拆成多张结构相同的小表

例子

text
order → order_0 → order_1 → order_2

特点

  • 还在 同一个数据库
  • 主要解决 单表数据量过大

2️⃣ 分库(Database Sharding)

把数据拆到多个数据库实例

例子

text
order_db_0 order_db_1 order_db_2

特点

  • 不同数据库
  • 解决 并发、连接数、IO 压力

3️⃣ 分库 + 分表(最常见)

text
order_db_0.order_0 ~ order_7 order_db_1.order_8 ~ order_15

四、分库分表的常见拆分方式(重点)


1️⃣ 按范围(Range)

例子

  • 按时间:
    • 2023 年 → 表 A
    • 2024 年 → 表 B
  • 按 ID 范围:
    • 1~100w → 表 1
    • 100w~200w → 表 2

优点

  • 规则简单
  • 范围查询友好

缺点

  • 热点问题(新数据都写一个表)

2️⃣ 按 Hash(最常用 ⭐)

例子

java
tableIndex = userId % 16

优点

  • 数据分布均匀
  • 并发能力强

缺点

  • 范围查询困难
  • 扩容麻烦(hash 规则变)

3️⃣ 按业务维度(推荐)

例子

  • 按用户 ID
  • 按商户 ID
  • 按订单所属业务线

优点

  • 符合业务访问模式
  • 跨库事务少

五、分库分表后,带来的“新问题”(面试必问)


1️⃣ 主键怎么生成?

不能再用自增 ID(会冲突)

常见方案

  • 雪花算法(Snowflake)⭐
  • UUID(不推荐,太长)
  • 号段模式(数据库分配)

2️⃣ SQL 怎么查?

你不能再:

sql
select * from order;

而必须:

  • 知道数据在哪个库、哪个表
  • 或用中间件帮你路由

3️⃣ 跨库 JOIN 怎么办?

❌ MySQL 不支持跨库 JOIN

解决方案

  • 业务层拆查询
  • 冗余字段
  • 尽量 避免跨库 JOIN

4️⃣ 事务怎么保证?

单库事务 OK
跨库事务 ❌(非常复杂)

常见策略

  • 业务避免跨库事务
  • 最终一致性
  • 消息 + 补偿

5️⃣ 分页 / 排序怎么办?

  • 全库分页非常慢
  • 需要 业务限制 / 搜索引擎 / 汇总服务

六、分库分表怎么实现?(工程角度)


方式 1:应用层自己写(不推荐)

  • 自己算库名、表名
  • SQL 拼接
  • 维护成本高

方式 2:中间件(主流 ⭐)

常见中间件

  • ShardingSphere(最常用)
  • MyCat(老)
  • TiDB(分布式数据库)

中间件帮你做什么?

  • SQL 路由
  • 分库分表规则
  • 结果合并
  • 透明给业务

七、什么时候“必须”分库分表?

经验值(不是死规则)

场景建议
单表 < 100 万不用
单表 100 万 ~ 500 万可以考虑
单表 > 1000 万必须
QPS > 几千考虑分库
单库压力大分库

八、分库分表的设计原则(非常重要)

  1. 先分表,后分库
  2. 能不分就不分
  3. 以业务访问路径为中心
  4. 尽量避免跨库操作
  5. 提前规划扩容方式

九、面试标准回答模板(直接背)

分库分表是为了解决单库单表在大数据量和高并发场景下的性能瓶颈;分表解决单表过大问题,分库解决并发和资源瓶颈;常见拆分方式有按范围、按 Hash 和按业务维度;分库分表后需要解决主键生成、跨库查询、事务和分页等问题,通常借助 ShardingSphere 等中间件实现。


十、一个帮助你记忆的比喻

分库分表就像把一个超市拆成多家分店 + 多个货架
人多了就分流,货多了就分架,查起来快,但管理复杂。


如果你愿意,我可以下一步帮你:

  • 画一张 分库分表架构图
  • ShardingSphere 的工作原理
  • 对比 分库分表 vs 分区表
  • 出几道 高频面试追问 + 标准答法

你想继续哪一个?

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