一个简单算法题引发的思考<DNA sorting>(about cin/template/new etc)
首先是昨天在北京大学oj网上看到一个简单的算法题目,虽然简单,但是如何完成一段高效、简洁、让人容易看懂的代码对于我这个基础不好,刚刚进入计算机行业的小白来说还是有意义的。而且在写代码的过程中,会发现自己平时学习中不会发现的问题,所以想写下这个博客,主要是便于自己对算法的理解。
来,上题。
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Description
You are responsible for cataloguing a sequence of DNA strings (sequences containing only the four letters A, C, G, and T). However, you want to catalog them, not in alphabetical order, but rather in order of ``sortedness'', from ``most sorted'' to ``least sorted''. All the strings are of the same length.
Input
Output
Sample Input
- 10 6
- AACATGAAGG
- TTTTGGCCAA
- TTTGGCCAAA
- GATCAGATTT
- CCCGGGGGGA
- ATCGATGCAT
Sample Output
- CCCGGGGGGA
- AACATGAAGG
- GATCAGATTT
- ATCGATGCAT
- TTTTGGCCAA
- TTTGGCCAAA
- #01、这是一个很简单的题目,基本上就是看完题目,思路就出来的那种。这个题目主要要解决以下几个小麻烦。
0X001:存放DNA序列的数据结构,存放这种类型的数据,最好的当然是二维数组啦。m,n是在程序运行过程中用户输入的,显然不能直接char N_DNA[n][m]来定义。
虽然题目中给出了m和n都要小于等于50,但是设一个太大的数组,还有很多空间浪费,作为一个较真的程序员,显然是心里过不去的。
如是,我们可以采用下面的方法定义数组,并分配空间。
- template <typename T>
- //定义Arr数据类型
- class Arr
- {
- public:
- Arr(int length)
- {
- this->length = length;
- data = new T[length];
- }
- T *data;
- unsigned int length;
- };
- typedef Arr<char>* P_of_Arr;//P_of_Arr是一维Arr数组的指针类型
- void main()
- {
- int m, n;
- scanf("%d %d", &m, &n);
- //构造N_DNA数组
- Arr<P_of_Arr> N_DNA(n);
- 21 //给N_DNA的data数组的每个指针分配空间
- int t;
- for (t = ; t < n; t++)
- {
- N_DNA.data[t] = new Arr<char>(m);
- }
- }
这里面主要用到两个c++的知识,写出来,加强一下自己的理解。
其一就是temptale的使用,关键字template在这里的作用让class Arr的类型多向化,就是让class Arr可以有多种理解,就是让class Arr成为一个模板,当在其他一些相似但是又不相同的环境下可以被再次使用。通俗点讲,就是先假装,T是已经定义的类型。让编译器认可它,不报错。在Arr定义变量的时候,再来补上T的类型。因此,这样用template模板定义的类型,可以在不同的类型T的环境中使用。
其二是new的使用,首先我们定义一个Arr数组Arr<P_of_Arr> N_DNA(n);我们可以看到Arr构造函数里面,this->length = length;data = new T[length];将n传给Arr域里面的length,并且分配一个T[n]空间的数组,并把指针传给data(注意,这里data是二重指针,也就是数组是data[n],其中data[0,1....n]也是指针,因为定义Arr时,T是P_of_Arr,而typedef Arr<char>* P_of_Arr;//P_of_Arr是一维Arr数组的指针类型)。
- int t;
- for (t = ; t < n; t++)
- {
- N_DNA.data[t] = new Arr<char>(m);
- }
然后我们循环,依次给data[0,1...n]分配空间.每一个data[i]指向一个一维的Arr类型的数据。
至此,我们就分配了N_DNA.data[n]->data[m]的数组。
#02数据的输入,cin的理解,cin是C++库函数里面的一系列函数,cin>>/cin.get/cin.getline...这些函数的用法在这里不再赘述。
可以参考以下两篇博客,里面讲的比较清楚
个人体会就是在使用和理解这些函数时,了解两个方面问题。
第一、space,tab,Enter是否被从缓冲区中舍弃。<space,tab,Enter>
第二、cin.getline在超出范围时,通过怎样影响输入标志位,来影响后续的输入。<failbit,eofbit,badbit//goodbit>
参考博客:
http://www.cnblogs.com/A-Song/archive/2012/01/29/2331204.html
http://blog.csdn.net/dongtingzhizi/article/details/2299365
之后就是非常常规简单的代码了,定义一个数组rel记录DNA的逆值,然后依次按照逆值从小到大输出DNA序列。
完全的代码如下:
- #define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
- #include<iostream>
- using namespace std;
- #define MAX 12768
- template <typename T>
- class Arr
- {
- public:
- Arr(int length)
- {
- this->length = length;
- data = new T[length];
- }
- T *data;
- unsigned int length;
- };
- typedef Arr<char>* P_of_Arr;
- int main(void)
- {
- int m, n;
- scanf("%d %d", &m, &n);
- //构造N_DNA数组
- Arr<P_of_Arr> N_DNA(n);
- int t;
- for (t = ; t < n; t++)
- {
- N_DNA.data[t] = new Arr<char>(m);
- }
- int i,j,k;
- int *rel = new int[n];
- //输入DNA序列
- cin.getline(N_DNA.data[]->data, m + );
- for (i = ; i < n; i++)
- cin.getline(N_DNA.data[i]->data, m+);
- //循环遍历,用rel记录各个DNA序列的逆值
- for (k = ; k < n; k++)
- {
- rel[k] = ;
- for (i = ; i < m; i++)
- for (j = i; j < m; j++)
- if (N_DNA.data[k]->data[i]>N_DNA.data[k]->data[j])
- rel[k]++;
- }
- int *usedrel = new int[n];//标志rel是否被用
- //初始化全为0
- for (i = ; i < n; i++)
- usedrel[i] = ;
- //查找最小的逆值得DNA序列,并输出
- for (i = ; i < n; i++)
- {
- k = -;//记录最小逆值的地址
- int min=MAX;//记录最小的逆值
- for (j = ; j < n; j++)
- if (rel[j] < min&&usedrel[j]==)
- {
- min = rel[j];
- k = j;
- }
- usedrel[k] = ;//标记已经被访问
- for (j = ; j < m; j++)
- cout << N_DNA.data[k]->data[j];
- cout << endl;
- }
- return ;
- }
运行结果如下:
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