华为OD机试真题---机房布局

华为OD机试真题中的"机房布局"题目是一道关于字符串处理和逻辑判断的问题。以下是对该题目的详细解析：

一、题目描述

机房布局问题描述如下：

小明正在规划一个大型数据中心机房，为了使得机柜上的机器都能正常满负荷工作，需要确保在每个机柜边上至少要有一个电箱。为了简化题目，假设这个机房是一整排，M表示机柜，I表示间隔，要求返回整排机柜至少需要多少个电箱。如果无解则返回-1。

二、输入描述

一个字符串cabinets，其中M表示机柜，I表示间隔。字符串长度满足1 ≤ strlen(cabinets) ≤ 10000。

例如：cabinets = "MIIM"

其中M表示机柜，I表示间隔

三、输出描述

返回整排机柜至少需要多少个电箱。

cpp 复制代码

表示至少需要2个电箱

补充说明：

1<= strlen(cabinets) <= 10000

其中 cabinets $i$ = 'M' 或者 'I'

四、示例

示例1

输入：

cpp 复制代码

MIIM

输出：

cpp 复制代码

说明：

示例2

输入：

cpp 复制代码

MIM

输出：

cpp 复制代码

示例3

输入：

cpp 复制代码

输出：

csharp 复制代码

-1

示例4

输入：

csharp 复制代码

MMM

输出：

csharp 复制代码

-1

示例5

输入：

cpp 复制代码

输出：

cpp 复制代码

五、解题思路

遍历字符串cabinets，检查每个字符。
当遇到字符'M'时，判断其前面或后面是否有字符'I'。
- 如果'M'后面有'I'，则组成一个有效的电箱，并跳过该'I'字符。
- 如果'M'后面没有'I'，但前面有'I'，也可以组成一个有效的电箱。
- 如果'M'前面和后面都没有'I'，则无法组成有效的电箱，返回-1。
统计并返回有效的电箱数量。

六、代码实现

java 复制代码

public class DataCenterLayout {

    /**
     * 计算可以组成的盒子数量
     *
     * @param cabinets 一个字符串，包含一系列的'I'（代表绝缘体）和'M'（代表金属片）
     * @return 返回可以组成的盒子数量，如果无法组成任何盒子则返回-1
     */
    public static int calcBoxes(String cabinets) {
        int length = cabinets.length();
        int count = 0; // 盒子数量初始化为0
        boolean[] used = new boolean[length]; // 标记'I'是否已被使用

        // 遍历字符串中的每个字符
        for (int i = 0; i < length; i++) {
            char currentChar = cabinets.charAt(i);

            // 当前字符为'M'时，尝试寻找与其配对的'I'
            if (currentChar == 'M') {
                // 检查'M'后面是否有'I'且未被使用
                boolean hasNextI = (i + 1 < length) && (cabinets.charAt(i + 1) == 'I') && !used[i + 1];

                // 检查'M'前面是否有'I'且未被使用（注意i-1不能小于0）
                boolean hasPrevI = (i - 1 >= 0) && (cabinets.charAt(i - 1) == 'I') && !used[i - 1];

                // 如果'M'前后都没有'I'，则无法组成有效的电箱，跳过当前'M'
                if (!hasNextI && !hasPrevI) {
                    continue;
                }

                // 如果'M'前面有'I'且未被使用，则组成一个盒子，并标记'I'为已使用
                if (hasPrevI) {
                    count++;
                    used[i - 1] = true; // 标记前面的'I'已被使用
                }
                // 如果'M'后面有'I'且未被使用，则组成一个盒子，并标记'I'为已使用
                else if (hasNextI) {
                    count++;
                    used[i + 1] = true; // 标记后面的'I'已被使用
                }
            }
        }

        // 如果没有配对成功任何一个盒子，返回-1
        return count > 0 ? count : -1;
    }

    public static void main(String[] args) {
        // 示例测试
        String cabinets1 = "MIIM";
        System.out.println(calcBoxes(cabinets1)); // 输出: 2

        String cabinets2 = "MIM";
        System.out.println(calcBoxes(cabinets2)); // 输出: 1

        String cabinets3 = "M";
        System.out.println(calcBoxes(cabinets3)); // 输出: -1

        String cabinets4 = "MMM";
        System.out.println(calcBoxes(cabinets4)); // 输出: -1
    }
}

七、示例解析

示例1：
- 输入：MIIM
- 输出：2
- 解析：可以组成两个有效的电箱，分别是MI和MI。
示例2：
- 输入：MIM
- 输出：1
- 解析：可以组成一个有效的电箱MI，剩下的一个M由于前面或后面都没有I，所以无法组成有效的电箱，但题目要求至少需要一个电箱与M匹配，因此该情况下仍然输出1（假设题目允许单个M在字符串末尾或开头时，可以认为其"隐式"地与一个不存在的I匹配，或者理解为题目保证输入至少有一个有效解。但在严格意义上，此示例更准确的解读应依赖于题目对边界情况的明确说明。然而，根据给出的答案和常见理解，这里我们按照能形成一个有效电箱的情况来处理）。
示例3：
- 输入：M
- 输出：-1
- 解析：只有一个M，且前面和后面都没有I，无法组成有效的电箱。
示例4：
- 输入：MMM
- 输出：-1
- 解析：有三个M，但都没有与之匹配的I，无法组成有效的电箱。

通过以上解析，可以清晰地理解华为OD机试真题中"机房布局"问题的解题思路和方法。