JD面试 || 移除教室人数

在昨天参加了东哥的笔试，选择题做的还算可以，但是还有道编程题和关于jdk8的Stream特性难住了。鉴于此用博客总结一下这道编程题，并结合Stream特性来简化代码，熟悉Api。

题目描述

某校在积极推行无人监考制度，但是总有学生是不自觉的，如果将两个很熟的异性朋友放在同一个考场里，他们就会交流甚至作弊。因此一个考场中不能允许两个很熟的异性朋友存在，学校希望通过搬出一部分学生的方法来改善这一问题。但是又因为教室数量有限，因此希望一个教室中容下的学生尽可能多，即需要搬出教室的学生数量尽可能少，请你输出搬出教室人数最少，且字典序最小的方案。

输入

输入第一行有两个整数n和m，分别表示有n个男生和n个女生，有m个朋友关系。(1<=n<=500,1<=m<=100000)接下来m行，每行有两个整数，x和y，表示第x号男生和第y号女生是朋友。

男生的编号均为[1,n]，女生的编号为[n+1,2n]。

输出

输出第一行包含一个整数a，表示最少需要搬出教室的人数。
输出第二行有a个整数，即a个需要搬出教室的人的编号，要求人数最少，且字典序最小。

意思是：一个教室内不能有亲密关系的男女，选择要移除的人满足尽可能的少、学号尽可能的小。

思路

按照题目描述可以明确：移除人数最少代表先移除不止和一个人有关系的同学。学号尽可能的小代表着优先移除男生。它的优先级是：人数>学号。

有了这个目标，再来确定算法的数据结构，我运用了以下的数据结构：

 //维护每个学生的关系映射，一对多的关系
  Map<Integer, List<Integer>> relationmap = new HashMap<>(16);

 //某个学生的关系具体学号
 List templist = relationmap.getOrDefault(boynum, new ArrayList<>());

 //存放男女生有关系的个数，男生与女生各n个，第一位不放数据。
 int[] relation = new int[2*n+1];

然后利用伪代码来具体描述这个过程：

获得输入的男生人数n和关系m;
初始化relation数组,map;
for（ m个关系）{
   接收男生与女生的关系；
     
   将两个学号作key放入Map中；
  
   把另一个学号作value放入map的List中；

   以两个学号为下标的relation数组加一；
}
while(true){
    从头到尾遍历relation数组，获得最大值的下标maxRelationIndex；
    当maxRelationIndex==0，意味着当前没有亲密关系，break;
    根据maxRelationIndex获得map中的关系结合list;

    for(list){
        遍历list，将对应的relation数组的下标-1;
    }
    删除以学号为索引在relation数组的记录;
    记录被删除的学号。
}
输出记录：

代码实现

import java.util.*;

/**
 * TODO
 * @Author: HILL
 * @date: 2019/8/25 9:50
 *
**/
public class Main {
    public static void main(String[] args) {

        //维护关系映射
        Map<Integer, List<Integer>> relationmap = new HashMap<>(16);
        //男女生人数
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        int n = sc.nextInt();
        int m = sc.nextInt();

        //存放男女生有关系的个数
        int[] relation = new int[2*n+1];


        for (int i=0;i<m;i++){
            int boynum = sc.nextInt();
            int girlnum = sc.nextInt();

            //添加男生关系映射
            List templist = relationmap.getOrDefault(boynum, new ArrayList<>());
            templist.add(girlnum);
            relationmap.put(boynum,templist);
            //添加女生关系映射
            templist = relationmap.getOrDefault(girlnum, new ArrayList<>());
            templist.add(boynum);
            relationmap.put(girlnum,templist);
            //维护每个人的关系度的权值，越大代表与越多人有关系
            relation[girlnum]++;
            relation[boynum]++;


        }
        List<Integer> result = new ArrayList<>();
        while (true){
            int maxRelationIndex = 0;

            //从头到尾遍历，优先移除男生
            for (int i=1 ;i<relation.length;i++ ){
                if (relation[i]>maxRelationIndex){
                    maxRelationIndex = i;
                }
            }
            //当教室里没有亲密关系时
            if (maxRelationIndex == 0){
                break;
            }

            //优先移除与最多人有关系的学生
            relation[maxRelationIndex] = 0;
            //查出所有与被移除学生有关系的学生
            List<Integer> list = relationmap.get(maxRelationIndex);
            //将它们的关系计数-1
            list.forEach(i-> relation[i]--);

            //将移除的学生加入到结果集
            result.add(maxRelationIndex);
            relationmap.remove(maxRelationIndex);
        }
        System.out.println(result.size());
        result.forEach(num->System.out.print(num+" "));

    }
}

提醒

以上代码仅供交流参考，用例不一定全部通过，因为当我想出来时已经没时间了。从总体上分析，性能估计不会很高，毕竟一个算法下来会有两次循环，同时空间复杂度也比较高。但能做一步是一步嘛，后面再看看能不能换个思路。