【POJ】【1033】【Defragment】【模拟】解题报告

　　地址：http://acm.pku.edu.cn/JudgeOnline/problem?id=1033

　　点评：此题的通过率看起来挺吓人的，其实也不难。

　　题目大意：你要写一个OS，要实现磁盘碎片整理的功能。磁盘分为N个簇，一个文件可以占用K个簇，(1 <= K < N <= 10000)，给出各个文件的占用磁盘的情况，也就是一个文件占用了哪些簇，想要进行碎片整理，就是把这些簇按顺序整理到磁盘的最顶部，例如给出示例：

　　文件1：2 3 11 12，占用了4个簇，编号为1-4。
　　文件2：7，占用了1个簇，编号为5。

　　文件3：18 5 10，占用了3个簇，编号为6-8。

　　初始状态是这样的，0表示未占用：

　　簇号：　　1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18

　　逻辑编号：0 1 2 0 7 0 5 0 0 8 3 4 0 0 0 0 0 6

　　一共整理到最后，磁盘的情况最后是这样的：

　　簇号：　　1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18

　　逻辑编号：1 2 3 4 5 6 7 8 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

　　写一个程序得到整理好碎片最少需要多少步操作，并把这些操作打印出来。比如说第1个簇的内容放到第2个簇，打印出1 2。操作的定义是这样的：把一个簇的内容放到另个一个簇中，算是一步操作。

　　注意这里是Special Judge，意思是只要答案符合要求就行了，不必和SAMPLE中的OUTPUT一样也可以AC。

　　怎么才能找到最少的步数呢？我想了半天也没怎么想出来，于是看了看DISCUSS，总结以下：

　　遍历整个磁盘，设i为当前遍历的簇的编号，clusters为整个磁盘，clusters[i]表示第i个簇是否被占用，被哪个编号的文件片段占据。

　　(1) 如果clusters[i]为0，也就是未被使用，不进行处理。

　　(2) 如果clusters[i]为i，也就是已经到了整理好的状态，不进行处理。

　　(3) 如果clusters[i]不满足1和2，则又有两种情况。

　　　　情况一：磁盘使用情况成链：如图所示：

　　　　簇号：　　1 2 3 4 5 6 ... 　　　　

　　　　逻辑编号：5 0 4 2 3 0 ...

　　　　第1个簇被第5个文件片断占据，第5个簇又被第3个文件片段占据，第3个簇又被第4个文件片段占据，第4个簇又

　　　　被第2个文件片断占据，第2个簇未被占据。算法就很简单了，按照簇被访问的反方向：

　　　　clusters[2] = clusters[4]，clusters[4] = clusters[3]，clusters[3] = clusters[5]，

　　　　clusters[5] = clusters[1]，最后clusters[1] = 0。怎么样反方向呢，使用一个栈就好了。

　　　　

　　　　情况二：磁盘使用情况成环：如图所示：

　　　　簇号：　　1 2 3 4 5 6 ... 　　　　

　　　　逻辑编号：5 1 4 2 3 0 ...

　　　　这种情况跟情况一差不多，只是最后clusters[2]指向了第1个簇，这样就形成了一个环，这里只是需要额外的

　　　　处理一下，就像交换2个变量一样，先在从磁盘末尾找到1个空的簇，因为题目保证至少有一个空的簇，先把　　　　

　　　　clusters[2]放到这个空的簇中，然后再执行情况1中的操作，最后再把空的簇的值赋给clusters[1]就好了。

　　最后注意一点，如果操作次数为0，则需要输出一行信息。

　　最后的最后附上代码：

　　Run ID User Problem Result Memory Time Language Code Length Submit Time
　　7660511 damacheng009 1033 Accepted 324K 250MS C++ 2342B 2010-09-24 15:35:35

　　

#include <cstdio>
#include <stack>

using std::stack;

int clusters[10001];        //簇的使用情况
int cluster_num, file_num;  //簇的总数和文件个数
int counter = 1;            //文件片段起始编号
int mov_num = 0;            //操作总数
stack<int> s;

//过程详见博客讲解
void work() {
int next;

for(int i = 1; i <= cluster_num; ++i) {
if(clusters[i] == i) {
continue;
} else if(clusters[i] != 0) {
s.push(i);
next = clusters[i];

bool is_circle = false;
while(true) {
if(clusters[next] == i) {
is_circle = true;
break;
} else if(clusters[next] == 0) {
is_circle = false;
break;
}

s.push(next);
next = clusters[next];
}

int t, j;
if(is_circle == true) {
for(j = cluster_num; j >= 0; --j) {
if(clusters[j] == 0) {
break;
}
}

printf("%d %d\n", next, j);
clusters[j] = clusters[next];

while(!s.empty()) {
t = s.top();
printf("%d %d\n", t, next);
clusters[next] = clusters[t];
next = t;
s.pop();
mov_num++;
}
clusters[next] = clusters[j];
clusters[j] = 0;
printf("%d %d\n", j, next);
} else {
while(!s.empty()) {
t = s.top();
printf("%d %d\n", t, next);
clusters[next] = clusters[t];
next = t;
s.pop();
mov_num++;
}

clusters[next] = 0;
}
}
}

//别忘了
if(mov_num == 0) {
printf("No optimization needed\n");
}
}

int main() {
//freopen("e:/data.txt", "r", stdin);
scanf("%d %d", &cluster_num, &file_num);

for(int i = 0; i < file_num; ++i) {
int n, t;
scanf("%d", &n);

for(int j = 0; j < n; ++j) {
scanf("%d", &t);
clusters[t] = counter++;
}
}

work();

return 0;
}