AI 刷题助力学习:超市商品排列问题实践分析 | 豆包MarsCode AI 刷题

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一、AI 刷题优势总结

(一)快速理解题意与提供思路框架

AI 能够迅速解读题目中的关键信息并且 可以基于其丰富的知识储备和算法经验,给出解决问题的大致思路框架,如本题中先统计商品频率,再根据顾客需求优先级重新排列商品架,最后计算最大销售量的步骤规划,这为我们在面对复杂问题时提供了清晰的解题方向指引,避免了我们在毫无头绪的情况下盲目尝试。

(二)代码生成与优化

AI 可以根据上述思路直接生成代码,如本题中完整的 solution 函数代码。这不仅节省了我们从头编写代码的时间,而且 AI 生成的代码往往遵循较好的编程规范和逻辑结构。同时,AI 还能进一步对代码进行优化。例如,在统计商品频率的部分,如果采用 collections.Counter 模块,可以更简洁高效地实现相同功能。AI 还能提示在遍历顾客需求商品种类时,使用 set 数据结构可以避免重复检查已经处理过的商品,提高代码运行效率。

(三)错误检测与修正

当我们在刷题过程中自行编写代码或者对 AI 生成的代码进行修改后出现错误时,AI 可以快速定位错误。比如,如果我们在代码中错误地修改了商品频率统计部分,导致某些商品数量统计错误,AI 能够通过分析代码逻辑和运行结果,指出可能出现问题的代码行,并给出修正建议。这有助于我们及时发现并纠正自己在编程过程中的错误理解和错误操作,加深对正确编程逻辑的理解。

(四)拓展学习与知识关联

AI 刷题不仅仅局限于当前题目的解答,它还能进行拓展学习。以本题为例,AI 可以进一步提及类似的资源分配或排列组合优化问题,如任务调度问题、背包问题等,并分析它们与本题在算法思想上的异同点。这有助于我们构建更完整的知识体系,将不同类型的编程问题联系起来,提高我们对算法和数据结构综合运用的能力。

二、实践案例分析

(一)题目理解与思路构建

在本题中,我们的目标是通过调整商品在货物架上的顺序,最大化销售数量。首先,AI 帮助我们明确了关键步骤。通过统计货物架上商品的频率,我们可以知道每种商品的数量,这是后续操作的基础数据。然后,根据顾客需求的优先级,将有需求且数量不为零的商品按照需求顺序排列在新的货物架排列 new_shelf 中。最后,遍历顾客需求商品种类,在新排列中查找并计算能够销售的商品数量。

例如,假设货物架上的商品排列 s = "abacadae",顾客需求商品种类 c = "acde"。AI 会提示我们先统计 s 中各商品的频率,得到 {"a": 4, "b": 1, "c": 1, "d": 1, "e": 1}。然后按照 c 的顺序构建新的货物架排列,即 new_shelf = ["a", "a", "c", "d", "e"]

(二)代码生成与分析

AI 生成的代码如下:


def solution(n: int, m: int, s: str, c: str) -> int:
    # 统计商品频率
    frequency = {}
    for item in s:
        if item in frequency:
            frequency[item] += 1
        else:
            frequency[item] = 1

    # 按顾客需求优先级排列商品
    new_shelf = []
    for item in c:
        if item in frequency and frequency[item] > 0:
            new_shelf.extend([item] * frequency[item])
            frequency[item] = 0  # 清空该商品的频率

    # 计算最大销售量
    max_sales = 0
    for item in c:
        if item in new_shelf:
            max_sales += 1
            new_shelf.remove(item)  # 移除已购买的商品

    return max_sales

在统计商品频率部分,使用了基本的字典操作来实现。对于每个商品字符,如果已经在字典中,就将其对应的值加 1,否则初始化为 1。这种方法简单直接,但可以优化为使用 collections.Counter 模块,如 frequency = Counter(s),这样代码更加简洁明了。

在按顾客需求优先级排列商品时,通过遍历顾客需求字符串 c,将有库存的商品按照需求数量添加到新的货物架排列 new_shelf 中,并同时清空该商品的库存频率,确保不会重复添加。

最后计算最大销售量时,再次遍历顾客需求字符串 c,在新的货物架排列 new_shelf 中查找是否有该商品,如果有则销售量加 1,并从 new_shelf 中移除该商品,模拟顾客购买的过程。

(三)代码优化与拓展

如前所述,在代码优化方面,可以引入 collections.Counter 模块优化商品频率统计部分。另外,在计算最大销售量部分,可以使用 set 数据结构优化遍历过程,避免重复检查已经处理过的商品。修改后的代码如下:

from collections import Counter

def solution(n: int, m: int, s: str, c: str) -> int:
    # 统计商品频率
    frequency = Counter(s)

    # 按顾客需求优先级排列商品
    new_shelf = []
    checked_items = set()
    for item in c:
        if item in frequency and frequency[item] > 0 and item not in checked_items:
            new_shelf.extend([item] * frequency[item])
            checked_items.add(item)
            frequency[item] = 0  # 清空该商品的频率

    # 计算最大销售量
    max_sales = 0
    for item in c:
        if item in new_shelf:
            max_sales += 1
            new_shelf.remove(item)  # 移除已购买的商品

    return max_sales

在拓展学习方面,AI 可以指出本题与背包问题的相似之处。在背包问题中,我们需要在有限的背包容量下选择物品以达到最大价值,而本题是在有限的货物架空间和顾客需求下,调整商品排列以达到最大销售量。两者都涉及到资源的合理分配和优化选择的思想,通过这种对比分析,我们可以更好地理解不同类型算法问题之间的联系和区别,提高我们解决复杂编程问题的能力。

综上所述,AI 刷题在理解题目、构建思路、生成代码、优化代码以及拓展知识等多方面都对我们的学习有着极大的帮助,能够显著提高我们的刷题效率和编程能力。