门 | Gate IT 2007 |问题30

该题目是计算机科学领域的一个经典问题，考察了图形学和算法设计的知识点。在这个问题中，我们需要实现一个自动门的控制系统，使得它可以自动识别和响应来访者的身份，并能够自行打开和关闭门。

问题描述

一个自动门有两种状态：打开和关闭。门的控制系统可以识别来访者的身份，其中已知有以下三种来访者：

• 普通人员（Employee）：使用密码或者刷卡识别身份，可以通过验证后自行打开门。
• 维修人员（Maintenance）：使用特殊的门禁卡识别身份，可以通过验证后自行打开门。
• VIP人员（VIP）：直接被自动门识别身份，无需验证即可自动打开门。

门的控制系统需要遵循以下的规则：

• 初始状态为“关闭”。
• 任何来访者到达门口时，门都应该检测到并向来访者发送欢迎语。
• 如果来访者是VIP，则直接打开门，无需任何验证。
• 如果来访者是维修人员，则需使用门禁卡验证并打开门。
• 如果来访者是普通人员，需输入正确的密码或者刷卡才能通过门禁。

门禁系统应该维护以下属性：

• 门的状态（开/关）。
• 已通过验证的最后一个人的身份。

门的控制系统应该支持以下操作：

• 向门的控制系统中添加一个新的人员身份。
• 发送验证请求，输入相应的身份信息。

请编写一个门的控制系统，实现以上功能。

解题思路

这个问题涉及到了很多知识点，其中最重要的是图形学和算法设计。

首先，我们需要设计一个用于显示门的状态、欢迎语和验证信息的用户界面。我们可以使用图形学库来实现这个功能，例如Pygame、Tkinter或者Qt等。

其次，我们需要设计一个数据结构来维护门的状态和已通过验证的最后一个人的身份。通常可以使用类或者结构体来实现这个功能。

最后，我们需要编写相应的算法来实现验证和门的控制。我们可以使用条件语句和循环语句来实现这个功能。

示例代码

import pygame

class GateControlSystem:
    def __init__(self):
        self.status = "closed"
        self.last_identity = None
        
    def add_identity(self, identity):
        pass
        
    def welcome_visitor(self):
        pass
        
    def validate_identity(self, identity):
        pass
        
    def open_gate(self):
        pass
        
    def close_gate(self):
        pass
        
gate_cs = GateControlSystem()

while True:
    for event in pygame.event.get():
        if event.type == pygame.QUIT:
            pygame.quit()
            sys.exit()
            
    # draw welcome message and gate status
    gate_cs.welcome_visitor()
    
    # get visitor identity
    identity = input("Please input your identity: ")
    
    # validate visitor identity
    if gate_cs.validate_identity(identity):
        gate_cs.open_gate()
    else:
        print("Access denied!")
        gate_cs.close_gate()

以上是Python语言的示例代码，用到了Pygame图形学库来实现用户界面。其中，GateControlSystem类维护了门的状态和已通过验证的最后一个人的身份，提供了若干操作方法来实现门的控制和身份验证。主函数中，通过循环不断接收来访者的验证信息，根据验证结果控制门的状态。