程序设计：座位调整

5.座位调整
百度办公区里到处摆放着各种各样的零食。百度人力资源部的调研发现，员工如果可以在自己喜欢的美食旁边工作，效率会大大提高。因此，百度决定进行一次员工座位的大调整。
调整的方法如下：
1．首先将办公区按照各种零食的摆放分成N个不同的区域（例如：可乐区，饼干区，牛奶区等等）；
2．每个员工对不同的零食区域有不同的喜好程度（喜好程度是1~100的整数， 喜好程度越大表示该员工越希望被调整到相应的零食区域）；
3．由于每个零食区域可以容纳的员工数量有限，人力资源部希望找到一个最优的调整方案使得总的喜好程度最大。
输入要求：
文件第一行包含两个整数N，M(N>=1，M<=300)。分别表示N个区域和M个员工；
第二行是N个整数构成的数列a，其中a[i]表示第i个区域可以容纳的员工数(1<=a[i]<=M，a[1]+a[2]+...+a
=M)；
紧接着是一个M*N的矩阵P，P(i,j)表示第i个员工对第j个区域的喜好程度。例：
3 3
1 1 1
100 50 25
100 50 25
100 50 25
样例：in.txt
输出要求：
对于每个测试数据，输出可以达到的最大的喜好程度。例：
175
样例：out.txt
数据解释：
此数据只存在一种安排方法，三个员工分别安置在三个区域。最终的喜好程度为100+50+25=175
评分规则：
1．程序将运行在一台Linux机器上（内存使用不作严格限制），在每一测试用例上运行不能超过10秒，否则该用例不得分；
2．要求程序能按照输入样例的格式读取数据文件，按照输出样例的格式将运行结果输出到标准输出上。如果不能正确读入数据和输出数据，该题将不得分；
3．该题目共有4个测试用例，每个测试用例为一个输入文件。各测试用例占该题目分数的比例分别为25%，25%，25%，25%；
4．该题目20分。
解答：

#include <stdio.h>
#include <malloc.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>

#define MENU_NAME_LEN 42

#define Q5_TRUE 1
#define Q5_FALSE 0

#define Q5_UNUSED_ITEM 600

long g_arrReference[300]; /* [lM] */
long g_arrPeople[300][300]; /* [lM][lN] */

long g_arrPermitted[300]; /* [lN] */
long g_arrAreaList[300][300]; /* [lN][lM] */
long g_arrSolution[300][300]; /* [lN][lM] */

long g_arrDupList[300][301]; /* [lM][1 + lDupCnt] */

long g_lCntSort;

char * ReadInt(char * sz, long * out)
{
long i;
long lPos;
char szBuf[100];

for (i = 0; ' ' == sz[i]; i++)
{
/* nothing */
}

lPos = i;

for (; sz[i] && ' ' != sz[i]; i++)
{
/* nothing */
}

strncpy(szBuf, sz + lPos, i - lPos);
szBuf[i - lPos] = '/0';
*out = atol(szBuf);

return sz + i;
}

long compare( const void *arg1, const void *arg2)
{
return g_arrPeople[*(long*)arg1][g_lCntSort] < g_arrPeople[*(long*)arg2][g_lCntSort];
}

long GetTotal(long lN, long lM)
{
long lTotal = 0;
long i, j;

for (i = 0; i < lN; i++)
{
for (j = 0; j < g_arrPermitted[i]; j++)
{
lTotal += g_arrPeople[g_arrAreaList[i][j]][i];
}
}

return lTotal;
}

long GetSwapResult(long lN, long lM, long lKey)
{
long i, j;
long lMaxCost = -1;
long lCost = 0;
long lMaxTotal = 0;
long lIndex = 0;
long lPermitted;
long arrKeyToSwap[300][2]; /* [lN] */
long lTemp;
long lDupCnt = 0;
long lOldCnt;
char bDecided = Q5_FALSE;

for (i = 0; i < g_arrDupList[lKey][0]; i++)
{
lPermitted = g_arrPermitted[g_arrDupList[lKey][i + 1]];

for (j = 0; j < lPermitted; j++)
{
if (g_arrAreaList[g_arrDupList[lKey][i + 1]][j] == lKey)
{
break;
}
}

arrKeyToSwap[g_arrDupList[lKey][i + 1]][0] = j;

do
{
lCost = g_arrPeople[lKey][g_arrDupList[lKey][i + 1]]
- g_arrPeople[g_arrAreaList[g_arrDupList[lKey][i + 1]][lPermitted]][g_arrDupList[lKey][i + 1]];
lPermitted++;
} while (lCost < 0);

arrKeyToSwap[g_arrDupList[lKey][i + 1]][1] = lPermitted - 1;

if (lCost > lMaxCost)
{
lMaxCost = lCost;
lIndex = i;
}
}

if (!lMaxCost)
{
for (i = 0; i < g_arrDupList[lKey][0]; i++)
{
if (g_arrDupList[g_arrAreaList[ g_arrDupList[lKey][i + 1] ][ arrKeyToSwap[g_arrDupList[lKey][i + 1]][1] ] ][0] > 1)
{
lIndex = i;
bDecided = Q5_TRUE;
break;
}
}
}

if (!bDecided)
{
for (i = 0; i < g_arrDupList[lKey][0]; i++)
{
lPermitted = arrKeyToSwap[g_arrDupList[lKey][i + 1]][1];

do
{
lPermitted++;
lCost = g_arrPeople[lKey][g_arrDupList[lKey][i + 1]]
- g_arrPeople[g_arrAreaList[g_arrDupList[lKey][i + 1]][lPermitted]][g_arrDupList[lKey][i + 1]];
} while ((lCost < 0
|| g_arrDupList[g_arrAreaList[ g_arrDupList[lKey][i + 1] ][ lPermitted ] ][0])
&& lPermitted < lM);

if (lPermitted != lM)
{
arrKeyToSwap[g_arrDupList[lKey][i + 1]][1] = lPermitted;
}
else
{
lIndex = i;
}
}
}

for (i = 0; i < g_arrDupList[lKey][0]; i++)
{
if (i != lIndex)
{
lTemp = g_arrAreaList[ g_arrDupList[lKey][i + 1] ][ arrKeyToSwap[ g_arrDupList[lKey][i + 1] ][1] ];
g_arrAreaList[ g_arrDupList[lKey][i + 1] ][ arrKeyToSwap[ g_arrDupList[lKey][i + 1] ][1] ] =
g_arrAreaList[ g_arrDupList[lKey][i + 1] ][ arrKeyToSwap[ g_arrDupList[lKey][i + 1] ][0] ];
g_arrAreaList[ g_arrDupList[lKey][i + 1] ][ arrKeyToSwap[ g_arrDupList[lKey][i + 1] ][0] ] = lTemp;

g_arrDupList[lTemp][0]++;
g_arrDupList[lTemp][g_arrDupList[lTemp][0]] = g_arrDupList[lKey][i + 1];
}
}

lOldCnt = g_arrDupList[lKey][0];
g_arrDupList[lKey][0] = 1;

for (i = 0; i < lM; i++)
{
if (g_arrDupList[i][0] > 1)
{
lDupCnt++;
lTemp = GetSwapResult(lN, lM, i);

if (lTemp > lMaxTotal)
{
lMaxTotal = lTemp;
}
}
}

if (!lDupCnt)
{
lMaxTotal = GetTotal(lN, lM);
}

g_arrDupList[lKey][0] = lOldCnt;

for (i = 0; i < g_arrDupList[lKey][0]; i++)
{
if (i != lIndex)
{
lTemp = g_arrAreaList[ g_arrDupList[lKey][i + 1] ][ arrKeyToSwap[ g_arrDupList[lKey][i + 1] ][0] ];
g_arrAreaList[ g_arrDupList[lKey][i + 1] ][ arrKeyToSwap[ g_arrDupList[lKey][i + 1] ][0] ] =
g_arrAreaList[ g_arrDupList[lKey][i + 1] ][ arrKeyToSwap[ g_arrDupList[lKey][i + 1] ][1] ];
g_arrAreaList[ g_arrDupList[lKey][i + 1] ][ arrKeyToSwap[ g_arrDupList[lKey][i + 1] ][1] ] = lTemp;

g_arrDupList[lTemp][0]--;
}
}

return lMaxTotal;
}

/*
lN is Area count
lM is People count
*/
long GetBestSolution(long lN, long lM)
{
long i, j;
long lDupCnt = 0;
long lTotal = 0;
long lMaxTotal = 0;

if (1 == lN)
{
for (i = 0; i < lM; i++)
{
lTotal += g_arrPeople[i][0];
}

return lTotal;
}

for (i = 0; i < lN; i++)
{
for (j = 0; j < g_arrPermitted[i]; j++)
{
g_arrDupList[g_arrAreaList[i][j]][0]++;
g_arrDupList[g_arrAreaList[i][j]][g_arrDupList[g_arrAreaList[i][j]][0]] = i;
}
}

for (i = 0; i < lM; i++)
{
if (g_arrDupList[i][0] > 1)
{
lDupCnt++;
lTotal = GetSwapResult(lN, lM, i);

if (lTotal > lMaxTotal)
{
lMaxTotal = lTotal;
}
}
}

if (!lDupCnt)
{
return GetTotal(lN, lM);
}

return lMaxTotal;
}

long main(long argc, char* argv[])
{
FILE * fp = fopen(argv[1], "r");
char szBuf[4096], *pBuf;
long lN, lM;
long i, j;
long lRet;

fgets(szBuf, 4096, fp);
pBuf = ReadInt(szBuf, &lN);
pBuf = ReadInt(szBuf, &lM);

fgets(szBuf, 4096, fp);
pBuf = szBuf;

for (i = 0; i < lN; i++)
{
pBuf = ReadInt(pBuf, &g_arrPermitted[i]);
}

for (i = 0; i < lM; i++)
{
fgets(szBuf, 4096, fp);
pBuf = szBuf;

for (j = 0; j < lN; j++)
{
g_arrAreaList[j][i] = i;
pBuf = ReadInt(pBuf, &g_arrPeople[i][j]);
}
}

for (g_lCntSort = 0; g_lCntSort < lN; g_lCntSort++)
{
qsort(g_arrAreaList[g_lCntSort], lM, sizeof(long), compare);
}

fclose(fp);

/* algorithm */
lRet = GetBestSolution(lN, lM);
printf("%ld", lRet);

return 0;
}