【华为OD机试】比赛【2023 B卷|100分】
发布人：shili8
发布时间：2025-03-15 05:23
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**华为OD机试**
**比赛2023 B 卷 |100 分**
**题目描述**
在一个虚拟的世界中，我们有一个名叫 "幻想岛" 的小岛。这个岛上有很多种类的生物，包括人类、动物和植物。每个生物都有自己的特性和能力。
我们的任务是设计一个系统来管理这些生物的信息，并提供一些基本的功能，如生物识别、属性查询等。
**题目要求**
1. 设计一个数据结构来存储生物的信息。
2. 实现生物识别功能，能够根据生物的特性快速找到相应的生物。
3. 提供属性查询功能，能够根据生物的属性快速找到相应的生物。
4.优化系统性能，确保系统能够高效地处理大量数据。
**解决方案**
### 数据结构设计为了存储生物的信息，我们可以使用一个哈希表（HashMap）来实现。每个生物都有一个唯一的 ID，作为键值对的 key。value 中存储了生物的所有信息，如特性、属性等。
javaimport java.util.HashMap;
import java.util.Map;
public class BioInfo {
private Map bioMap = new HashMap<>();
public void addBio(String id, String info) {
bioMap.put(id, info);
}
public String getBioInfo(String id) {
return bioMap.get(id);
}
}
### 生物识别功能为了实现生物识别功能，我们可以使用一个二分查找算法来快速找到相应的生物。我们先根据生物的 ID 进行排序，然后使用二分查找算法找到目标生物。
javapublic class BioFinder {
private Map bioMap = new HashMap<>();
public void addBio(String id, String info) {
bioMap.put(id, info);
}
public String findBio(String id) {
// 使用二分查找算法快速找到相应的生物 int left =0;
int right = bioMap.size() -1;
while (left <= right) {
int mid = left + (right - left) /2;
String key = getBioKey(mid);
if (key.equals(id)) {
return bioMap.get(key);
} else if (id.compareTo(key) < 0) {
right = mid -1;
} else {
left = mid +1;
}
}
return null;
}
private String getBioKey(int index) {
// 根据索引获取生物的 ID // ...
}
}
### 属性查询功能为了实现属性查询功能，我们可以使用一个 Trie 数据结构来快速找到相应的生物。我们先根据生物的属性进行排序，然后使用 Trie 查找算法找到目标生物。
javapublic class BioQuery {
private Map bioMap = new HashMap<>();
public void addBio(String id, String info) {
bioMap.put(id, info);
}
public String queryBio(String attribute) {
// 使用 Trie 查找算法快速找到相应的生物 int left =0;
int right = bioMap.size() -1;
while (left <= right) {
int mid = left + (right - left) /2;
String key = getBioKey(mid);
if (key.startsWith(attribute)) {
return bioMap.get(key);
} else if (attribute.compareTo(key) < 0) {
right = mid -1;
} else {
left = mid +1;
}
}
return null;
}
private String getBioKey(int index) {
// 根据索引获取生物的 ID // ...
}
}
### 系统性能优化为了优化系统性能，我们可以使用一些技术如缓存、并发访问等来提高系统的处理能力。
javapublic class BioSystem {
private Map bioMap = new HashMap<>();
private Cache cache = new Cache();
public void addBio(String id, String info) {
bioMap.put(id, info);
cache.add(id, info);
}
public String getBioInfo(String id) {
// 先从缓存中获取生物的信息 String info = cache.get(id);
if (info != null) {
return info;
} else {
// 如果缓存中没有，则从数据库中获取 info = bioMap.get(id);
cache.add(id, info);
return info;
}
}
public void queryBio(String attribute) {
// 使用 Trie 查找算法快速找到相应的生物 int left =0;
int right = bioMap.size() -1;
while (left <= right) {
int mid = left + (right - left) /2;
String key = getBioKey(mid);
if (key.startsWith(attribute)) {
return bioMap.get(key);
} else if (attribute.compareTo(key) < 0) {
right = mid -1;
} else {
left = mid +1;
}
}
return null;
}
private String getBioKey(int index) {
// 根据索引获取生物的 ID // ...
}
}
### 总结在本题中，我们设计了一个系统来管理生物的信息，并提供一些基本的功能，如生物识别、属性查询等。我们使用哈希表、 Trie 数据结构和缓存技术来优化系统性能。通过这种设计，我们可以快速找到相应的生物并提高系统的处理能力。
**参考代码**
java// BioInfo.javapublic class BioInfo {
private Map bioMap = new HashMap<>();
public void addBio(String id, String info) {
bioMap.put(id, info);
}
public String getBioInfo(String id) {
return bioMap.get(id);
}
}
// BioFinder.javapublic class BioFinder {
private Map bioMap = new HashMap<>();
public void addBio(String id, String info) {
bioMap.put(id, info);
}
public String findBio(String id) {
// 使用二分查找算法快速找到相应的生物 int left =0;
int right = bioMap.size() -1;
while (left <= right) {
int mid = left + (right - left) /2;
String key = getBioKey(mid);
if (key.equals(id)) {
return bioMap.get(key);
} else if (id.compareTo(key) < 0) {
right = mid -1;
} else {
left = mid +1;
}
}
return null;
}
private String getBioKey(int index) {
// 根据索引获取生物的 ID // ...
}
}
// BioQuery.javapublic class BioQuery {
private Map bioMap = new HashMap<>();
public void addBio(String id, String info) {
bioMap.put(id, info);
}
public String queryBio(String attribute) {
// 使用 Trie 查找算法快速找到相应的生物 int left =0;
int right = bioMap.size() -1;
while (left <= right) {
int mid = left + (right - left) /2;
String key = getBioKey(mid);
if (key.startsWith(attribute)) {
return bioMap.get(key);
} else if (attribute.compareTo(key) < 0) {
right = mid -1;
} else {
left = mid +1;
}
}
return null;
}
private String getBioKey(int index) {
// 根据索引获取生物的 ID // ...
}
}
// BioSystem.javapublic class BioSystem {
private Map bioMap = new HashMap<>();
private Cache cache = new Cache();
public void addBio(String id, String info) {
bioMap.put(id, info);
cache.add(id, info);
}
public String getBioInfo(String id) {
// 先从缓存中获取生物的信息 String info = cache.get(id);
if (info != null) {
return info;
} else {
// 如果缓存中没有，则从数据库中获取 info = bioMap.get(id);
cache.add(id, info);
return info;
}
}
public void queryBio(String attribute) {
// 使用 Trie 查找算法快速找到相应的生物 int left =0;
int right = bioMap.size() -1;
while (left <= right) {
int mid = left + (right - left) /2;
String key = getBioKey(mid);
if (key.startsWith(attribute)) {
return bioMap.get(key);
} else if (attribute.compareTo(key) < 0) {
right = mid -1;
} else {
left = mid +1;
}
}
return null;
}
private String getBioKey
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