门| GATE 2017 MOCK II |问题 20

问题描述

问题20是GATE 2017 MOCK II的一道题目，它要求编写一段程序，实现一个“门”数据结构。一个“门”中包含一些进入该门的对象，以及一个限制大小，如果超出限制，新进入该门的对象将无法进入，并返回“过程失败”信息。另外，该门还需要支持进入对象的时间戳记录，并提供两个操作：获取当前门中所有对象的平均时间戳，和删除时间戳属于一定区间范围内的所有对象。

解决方案

要实现这个“门”数据结构，我们可以采用面向对象的方法，设计一个“Gate”类。该类包含以下属性和方法：

属性

• limit: “门”的容量限制
• objects: 进入该门的对象列表
• timestamps: 进入每个对象的时间戳列表

方法

• enter(obj): 进入该门的操作。如果对象数已经达到限制，则返回“过程失败”的信息。如果对象未达到限制，则将它加入objects列表，将其时间戳加入timestamps列表，并返回“过程成功”的信息。
• get_average_timestamp(): 获取所有对象时间戳的平均值。
• remove_by_timestamps(start, end): 删除指定时间范围内的对象。

下面是一个Python代码示例：

class Gate:
    def __init__(self, limit):
        self.limit = limit
        self.objects = []
        self.timestamps = []

    def enter(self, obj):
        if len(self.objects) >= self.limit:
            return "过程失败"
        else:
            self.objects.append(obj)
            self.timestamps.append(time())
            return "过程成功"

    def get_average_timestamp(self):
        return sum(self.timestamps) / len(self.timestamps)

    def remove_by_timestamps(self, start, end):
        for i in range(len(self.objects)):
            if start <= self.timestamps[i] <= end:
                self.objects.pop(i)
                self.timestamps.pop(i)

该示例中，我们先定义了一个Gate类，它包含了limit、objects和timestamps三个属性；以及enter、get_average_timestamp和remove_by_timestamps三个方法。

在方法实现中，我们使用了Python的时间戳函数time()来记录对象进入时间。在enter方法中，如果“门”已满，则返回“过程失败”的信息；否则将对象加入objects列表，时间戳加入timestamps列表，并返回“过程成功”的信息。

在get_average_timestamp方法中，我们使用了Python的sum和len函数来计算时间戳的平均值。

在remove_by_timestamps方法中，我们遍历了所有对象，查找其时间戳是否在指定范围内，如果是则将该对象从objects列表和timestamps列表中删除。

这个“门”数据结构的实现可以方便地用于实际开发中，比如在某些系统中，需要限制并发访问的用户数，可以使用这个结构来实现。