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📅  最后修改于: 2023-12-03 14:54:32.316000             🧑  作者: Mango

执行给定操作 K 次后找到数组元素的索引

在程序开发中,有时我们需要对一个数组进行多次操作,并且在最终执行完所有操作后找到某个元素的索引。这个问题看似简单,但实际上涉及到很多细节问题,下面我们将分别从Python和Java两个语言的角度,来介绍如何解决这个问题。

Python 实现

假设我们有一个长度为 n 的数组 arr,并且需要执行 k 次操作。每个操作可以是以下三种之一:

  1. 将数组中某个特定位置 i 的元素值加上 x
  2. 将数组中某个特定位置 i 的元素值变为 x
  3. 查询数组中某个特定位置 i 的元素是否等于 x

有了这些操作,我们要求在执行完所有操作后,找出数组中第一个等于 y 的元素的位置(索引)。下面是一种可能的实现方式:

def find_index_after_operations(arr, k, operations, y):
    for op in operations:
        if op[0] == 1:
            i, x = op[1], op[2]
            arr[i] += x
        elif op[0] == 2:
            i, x = op[1], op[2]
            arr[i] = x
        elif op[0] == 3:
            i, x = op[1], op[2]
            if arr[i] == x:
                return i
    return -1

该函数接受四个参数:待操作的数组 arr、操作次数 k、操作列表 operations 和要查找的元素值 y。其中,operations 是一个嵌套列表,每个内部列表中包含三个数值:操作类型、元素索引和元素值。例如,[1, 2, 3] 表示将数组中索引为 2 的元素加上 3

函数的实现很简单,就是按顺序执行操作列表中的各个操作,如果发现某个元素等于 y,则返回该元素的索引。如果执行完所有操作后还没有找到 y,则返回 -1

Java 实现

接下来我们来看一下如何在 Java 中实现类似的功能。假设我们有一个长度为 n 的数组 arr,并且需要执行 k 次操作,每个操作包含两个参数:操作类型和元素值。

Java 中可以用一个抽象类来表示操作类型,然后分别派生出三个具体的操作类型类:加法操作、赋值操作和查询操作。示例代码如下:

abstract class Operation {
    public abstract int apply(int value);
}

class AddOperation extends Operation {
    private final int x;

    public AddOperation(int x) {
        this.x = x;
    }

    @Override
    public int apply(int value) {
        return value + x;
    }
}

class AssignOperation extends Operation {
    private final int x;

    public AssignOperation(int x) {
        this.x = x;
    }

    @Override
    public int apply(int value) {
        return x;
    }
}

class QueryOperation extends Operation {
    private final int x;

    public QueryOperation(int x) {
        this.x = x;
    }

    @Override
    public int apply(int value) {
        return value == x ? value : -1;
    }
}

这里用一个 apply 方法来表示操作的具体含义,即对给定的元素值应用该操作后所得到的新值。加法操作将给定的值加上一个固定的值,赋值操作将元素值直接赋值为一个固定的值,查询操作则是判断元素值是否等于一个固定的值。

有了这些操作类型之后,我们可以在 findIndexAfterOperations 方法中依次执行这些操作,并查找第一个等于 y 的元素的位置。示例代码如下:

public static int findIndexAfterOperations(int[] arr, int k, List<Operation> operations, int y) {
    for (Operation op : operations) {
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            arr[i] = op.apply(arr[i]);
            if (arr[i] == y) {
                return i;
            }
        }
    }
    return -1;
}

该方法接受四个参数:待操作的数组 arr、操作次数 k、操作列表 operations 和要查找的元素值 y。其中,operations 是一个抽象类的列表,可以包含多种不同的操作类型。

该方法的实现非常简单,就是按照操作列表中的顺序,依次执行各个操作,并判断每个元素是否等于 y。如果找到了等于 y 的元素,则返回该元素的索引,否则返回 -1

结论

这里给出了 Python 和 Java 两个语言的实现方式,但实际上这个问题并没有特别的理论深度,也没有什么技巧可言,只是需要处理一些细节问题而已。因此,几乎任何编程语言都可以轻松解决这个问题,只要掌握了该语言的基本语法和数据结构即可。