机考E卷100分题 - 内存资源分配

题目描述

有一个简易内存池，内存按照大小粒度分类，每个粒度有若干个可用内存资源，用户会进行一系列内存申请，需要按需分配内存池中的资源返回申请结果成功失败列表。

分配规则如下：

• 分配的内存要大于等于内存的申请量，存在满足需求的内存就必须分配，优先分配粒度小的，但内存不能拆分使用；
• 需要按申请顺序分配，先申请的先分配，有可用内存分配则申请结果为true；
• 没有可用则返回false。

注意：不考虑内存释放

输入描述

输入为两行字符串

第一行为内存池资源列表，包含内存粒度数据信息，粒度数据间用逗号分割

• 一个粒度信息内用冒号分割，冒号前为内存粒度大小，冒号后为数量
• 资源列表不大于1024
• 每个粒度的数量不大于4096

第二行为申请列表，申请的内存大小间用逗号分割

• 申请列表不大于100000

如:
64:2,128:1,32:4,1:128
50,36,64,128,127

输出描述

输出为内存池分配结果

如true,true,true,false,false

示例1

输入

64:2,128:1,32:4,1:128
50,36,64,128,127
12

输出

true,true,true,false,false
1

说明

内存池资源包含：64K共2个、128K共1个、32K共4个、1K共128个的内存资源；
针对50,36,64,128,127的内存申请序列，分配的内存依次是：64,64,128,NULL,NULL,
第三次申请内存时已经将128分配出去，因此输出结果是：
true,true,true,false,false

解题思路

规则总结：

• 按需分配内存，不能拆分。
• 优先分配最小的满足条件的内存块。
• 内存池中的资源一旦分配出去，就无法再次使用。
• 若没有可用内存块满足需求，返回 false。

示例解释：

输入：

64:2,128:1,32:4,1:128
50,36,64,128,127
12

输出：

true,true,true,false,false
1

解释过程：

1. 内存池初始化：

   • 内存池资源为：
     • 64K 的内存块有 2 个。
     • 128K 的内存块有 1 个。
     • 32K 的内存块有 4 个。
     • 1K 的内存块有 128 个。

2. 申请 50K 内存：

   • 50K 需要一个大于等于 50K 的内存块。
   • 从内存池中寻找，最小满足要求的内存块是 64K，因此分配一个 64K 的内存块，成功，返回 true。
   • 剩余内存池：64:1, 128:1, 32:4, 1:128。

3. 申请 36K 内存：

   • 36K 需要一个大于等于 36K 的内存块。
   • 最小满足要求的内存块是 64K，因此分配一个 64K 的内存块，成功，返回 true。
   • 剩余内存池：64:0, 128:1, 32:4, 1:128。

4. 申请 64K 内存：

   • 64K 需要一个大于等于 64K 的内存块。
   • 内存池中没有剩余的 64K 内存块，唯一满足条件的内存块是 128K，因此分配一个 128K 的内存块，成功，返回 true。
   • 剩余内存池：64:0, 128:0, 32:4, 1:128。

5. 申请 128K 内存：

   • 128K 需要一个大于等于 128K 的内存块。
   • 但是内存池中已经没有 128K 或更大的内存块了，分配失败，返回 false。

6. 申请 127K 内存：

   • 127K 需要一个大于等于 127K 的内存块。
   • 同样，内存池中没有 128K 或更大的内存块，分配失败，返回 false。

最终，输出为 true,true,true,false,false。

Java

import java.util.*;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // 处理输入
        Scanner scanner = new Scanner(System.in); // 创建一个Scanner对象，用于读取控制台的输入
        String memoryInfo = scanner.next(); // 读取内存池资源列表
        String applyList = scanner.next(); // 读取申请列表

        // 内存信息
        List<Integer> memoryList = new ArrayList<>(); // 创建一个ArrayList对象，用于存储内存池中可用的内存大小
        List<String> memoryInfoList = new ArrayList<>(Arrays.asList(memoryInfo.split(","))); // 将内存池资源列表按逗号分隔，转换为ArrayList对象
        for (String info : memoryInfoList) { // 遍历内存池资源列表
            int colonIndex = info.indexOf(":"); // 找到冒号的位置
            int size = Integer.parseInt(info.substring(0, colonIndex)); // 截取内存大小
            int count = Integer.parseInt(info.substring(colonIndex + 1)); // 截取内存块数量
            for (int i = 0; i < count; i++) { // 将内存块数量的内存大小添加到内存列表中
                memoryList.add(size);
            }
        }

        // 申请信息
        List<Integer> applyMemoryList = new ArrayList<>(); // 创建一个ArrayList对象，用于存储申请的内存大小
        List<String> applyListList = new ArrayList<>(Arrays.asList(applyList.split(","))); // 将申请列表按逗号分隔，转换为ArrayList对象
        for (String apply : applyListList) { // 遍历申请列表
            applyMemoryList.add(Integer.parseInt(apply)); // 将申请的内存大小添加到申请内存列表中
        }

        // 分配内存
        List<Boolean> resultList = new ArrayList<>(); // 创建一个ArrayList对象，用于存储每个申请是否成功
        for (int applyMemory : applyMemoryList) { // 遍历申请内存列表
            boolean flag = false; // 定义一个标志位，用于标记是否成功分配内存
            for (int i = 0; i < memoryList.size(); i++) { // 遍历内存列表
                if (memoryList.get(i) >= applyMemory) { // 如果当前内存块的大小大于等于申请的内存大小
                    flag = true; // 标记成功分配内存
                    memoryList.remove(i); // 将当前内存块从内存列表中移除
                    break; // 跳出循环
                }
            }
            resultList.add(flag); // 将是否成功分配内存的结果添加到结果列表中
        }

        // 输出结果
        for (int i = 0; i < resultList.size(); i++) { // 遍历结果列表
            System.out.print(resultList.get(i)); // 输出当前申请是否成功分配内存
            if (i != resultList.size() - 1) { // 如果不是最后一个结果
                System.out.print(","); // 输出逗号分隔符
            }
        }
    }
}

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Python

memoryInfo = input() # 读取内存池资源列表
applyList = input() # 读取申请列表

# 内存信息
memoryList = [] # 创建一个列表，用于存储内存池中可用的内存大小
memoryInfoList = memoryInfo.split(",") # 将内存池资源列表按逗号分隔，转换为列表
for info in memoryInfoList: # 遍历内存池资源列表
    colonIndex = info.index(":") # 找到冒号的位置
    size = int(info[:colonIndex]) # 截取内存大小
    count = int(info[colonIndex + 1:]) # 截取内存块数量
    for i in range(count): # 将内存块数量的内存大小添加到内存列表中
        memoryList.append(size)

# 申请信息
applyMemoryList = [] # 创建一个列表，用于存储申请的内存大小
applyListList = applyList.split(",") # 将申请列表按逗号分隔，转换为列表
for apply in applyListList: # 遍历申请列表
    applyMemoryList.append(int(apply)) # 将申请的内存大小添加到申请内存列表中

# 分配内存
resultList = [] # 创建一个列表，用于存储每个申请是否成功
for applyMemory in applyMemoryList: # 遍历申请内存列表
    flag = False # 定义一个标志位，用于标记是否成功分配内存
    for i in range(len(memoryList)): # 遍历内存列表
        if memoryList[i] >= applyMemory: # 如果当前内存块的大小大于等于申请的内存大小
            flag = True # 标记成功分配内存
            memoryList.pop(i) # 将当前内存块从内存列表中移除
            break # 跳出循环
    resultList.append(flag) # 将是否成功分配内存的结果添加到结果列表中

# 输出结果
for i in range(len(resultList)): # 遍历结果列表
    print(resultList[i], end='') # 输出当前申请是否成功分配内存
    if i != len(resultList) - 1: # 如果不是最后一个结果
        print(',', end='') # 输出逗号分隔符

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JavaScript

const readline = require('readline');

const rl = readline.createInterface({
  input: process.stdin,
  output: process.stdout
});

let memoryInfo, applyList;

rl.on('line', (input) => {
  if (!memoryInfo) {
    memoryInfo = input;
  } else if (!applyList) {
    applyList = input;
    rl.close();
  }
});

rl.on('close', () => {
  // 处理输入
  const memoryList = [];
  const memoryInfoArr = memoryInfo.split(',');
  for (let i = 0; i < memoryInfoArr.length; i++) {
    const [sizeStr, countStr] = memoryInfoArr[i].split(':');
    const size = parseInt(sizeStr);
    const count = parseInt(countStr);
    for (let j = 0; j < count; j++) {
      memoryList.push(size);
    }
  }

  // 申请信息
  const applyMemoryList = applyList.split(',').map(Number);

  // 分配内存
  const resultList = [];
  for (let i = 0; i < applyMemoryList.length; i++) {
    let flag = false;
    for (let j = 0; j < memoryList.length; j++) {
      if (memoryList[j] >= applyMemoryList[i]) {
        flag = true;
        memoryList.splice(j, 1);
        break;
      }
    }
    resultList.push(flag);
  }

  // 输出结果
  console.log(resultList.map((res) => res ? 'true' : 'false').join(','));
});

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C++

#include <iostream>
#include <vector>
#include <sstream>

using namespace std;

int main() {
    // 处理输入
    string memoryInfo, applyList;
    cin >> memoryInfo >> applyList;

    // 内存信息
    vector<int> memoryList;
    stringstream ss(memoryInfo);
    string info;
    while (getline(ss, info, ',')) {
        int colonIndex = info.find(":");
        int size = stoi(info.substr(0, colonIndex));
        int count = stoi(info.substr(colonIndex + 1));
        for (int i = 0; i < count; i++) {
            memoryList.push_back(size);
        }
    }

    // 申请信息
    vector<int> applyMemoryList;
    stringstream ss2(applyList);
    string apply;
    while (getline(ss2, apply, ',')) {
        applyMemoryList.push_back(stoi(apply));
    }

    // 分配内存
    vector<bool> resultList;
    for (int applyMemory : applyMemoryList) {
        bool flag = false;
        for (int i = 0; i < memoryList.size(); i++) {
            if (memoryList[i] >= applyMemory) {
                flag = true;
                memoryList.erase(memoryList.begin() + i);
                break;
            }
        }
        resultList.push_back(flag);
    }

    // 输出结果
    for (int i = 0; i < resultList.size(); i++) {
        cout << (resultList[i] ? "true" : "false");
        if (i != resultList.size() - 1) {
            cout << ",";
        }
    }

    return 0;
}

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C语言

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>

#define MAX_MEMORY_BLOCKS 1000  // 最大内存块数量
#define MAX_APPLY_REQUESTS 1000 // 最大申请请求数量
#define MAX_INPUT_LENGTH 1024   // 最大输入字符串长度

int main() {
    char memoryInfo[MAX_INPUT_LENGTH], applyList[MAX_INPUT_LENGTH];
    int memoryList[MAX_MEMORY_BLOCKS];   // 用于存储内存块大小的数组
    int memoryCount = 0;                 // 内存块总数
    int applyMemoryList[MAX_APPLY_REQUESTS]; // 用于存储内存申请大小的数组
    int applyCount = 0;                  // 申请总数
    int resultList[MAX_APPLY_REQUESTS];  // 用于存储每次申请结果的数组

    // 输入内存池信息和申请列表
    scanf("%s", memoryInfo);
    scanf("%s", applyList);

    // 处理内存池信息
    char *token = strtok(memoryInfo, ",");  // 使用strtok按逗号分割字符串
    while (token != NULL) {
        char *colon = strchr(token, ':');   // 找到冒号位置
        int size = atoi(token);             // 内存块大小
        int count = atoi(colon + 1);        // 内存块数量

        // 将每个内存块大小添加到内存列表中
        for (int i = 0; i < count; i++) {
            if (memoryCount < MAX_MEMORY_BLOCKS) {
                memoryList[memoryCount++] = size;
            }
        }

        token = strtok(NULL, ",");  // 获取下一个逗号分割的部分
    }

    // 处理申请列表
    token = strtok(applyList, ",");  // 使用strtok按逗号分割字符串
    while (token != NULL) {
        if (applyCount < MAX_APPLY_REQUESTS) {
            applyMemoryList[applyCount++] = atoi(token);  // 将申请大小存入数组
        }
        token = strtok(NULL, ",");  // 获取下一个逗号分割的部分
    }

    // 处理每次申请
    for (int i = 0; i < applyCount; i++) {
        int applyMemory = applyMemoryList[i];
        int success = 0;  // 标记是否成功分配内存

        // 遍历内存池，找到第一个大于等于申请大小的内存块
        for (int j = 0; j < memoryCount; j++) {
            if (memoryList[j] >= applyMemory) {
                success = 1;  // 找到合适的内存块
                // 将该内存块从数组中移除，通过覆盖方式
                for (int k = j; k < memoryCount - 1; k++) {
                    memoryList[k] = memoryList[k + 1];
                }
                memoryCount--;  // 更新内存块数量
                break;
            }
        }

        resultList[i] = success;  // 记录申请结果
    }

    // 输出分配结果
    for (int i = 0; i < applyCount; i++) {
        if (resultList[i]) {
            printf("true");
        } else {
            printf("false");
        }
        if (i != applyCount - 1) {
            printf(",");
        }
    }
    printf("\n");

    return 0;
}
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