门 | GATE CS 1999 | 问题22

这是一道GATE CS 1999年的考题。这道题主要考察的是程序员对算法的理解和应用，是一道非常经典的算法题目。

题目描述

这道题给出了一个门结构的定义，门有三个状态 CLOSED, OPEN 和 LOCKED。在门的每一个状态下，有一些特定的操作是允许的，而另一些操作是禁止的。

门的状态和允许的操作如下：

|状态|允许的操作| |----|--------| |CLOSED|open()| |OPEN|close()| |LOCKED|unlock()|

当门处于LOCKED状态时，open()操作是被禁止的。 门的初始状态是CLOSED。

这道题的要求是，模拟门的操作过程并输出对应的状态。

算法思路

这道题需要使用状态机的思想，将门的状态和对应允许的操作联系起来，然后模拟门的操作流程。

具体实现可以使用一个门对象来描述当前门的状态，然后再定义对应的操作方法（open()、close()、unlock()），在方法中判断门的当前状态是否允许执行该操作。如果允许，则执行对应操作，否则输出错误信息。

代码实现

参考代码如下（使用python语言实现）：

class Door(object):
    def __init__(self):
        self.state = "CLOSED"

    def open(self):
        if self.state == "CLOSED":
            self.state = "OPEN"
            print("Door is now OPEN")
        elif self.state == "LOCKED":
            print("Door is LOCKED, cannot be opened")

    def close(self):
        if self.state == "OPEN":
            self.state = "CLOSED"
            print("Door is now CLOSED")
        elif self.state == "LOCKED":
            print("Door is LOCKED, cannot be closed")

    def lock(self):
        if self.state == "CLOSED":
            self.state = "LOCKED"
            print("Door is now LOCKED")
        elif self.state == "OPEN":
            print("Door is OPEN, cannot be locked")

    def unlock(self):
        if self.state == "LOCKED":
            self.state = "CLOSED"
            print("Door is now UNLOCKED")
        elif self.state == "OPEN":
            print("Door is OPEN, cannot be unlocked")

总结

本题主要考察的是程序员对状态机的理解和应用，程序员需要理解状态和操作的对应关系，然后能够利用面向对象编程的思想来编写代码。此外，程序员需要善于运用python等高级语言的特性，简化代码，提高效率。