题目:充电总时间计算
1、题目描述
小R有n部电脑,每部电脑的电池容量分别为ai。她可以使用两种不同的充电方式来给电脑充电:
a. 普通充电:每单位时间为电脑充电x单位的电量;
b. 闪充:每单位时间为电脑充电4x单位的电量;
现在,所有电脑的电量都为零。小R希望使用闪充给所有电脑充满电,计算她需要的总充电时间。请保留结果的小数点后两位。
2、测试用例
样例1:
输入:
n = 4 ,x = 1 ,a = [2, 3, 4, 5]
输出:'3.50'
样例2:
输入:
n = 3 ,x = 2 ,a = [4, 6, 8]
输出:'2.25'
样例3:
输入:
n = 2 ,x = 1 ,a = [10, 5]
输出:'3.75'
3、解题思路
(1)问题理解
由题可知,小R拥有的电脑数量及电池容量由我们输入,小R选择的充电方式可以有两种,一种是普通充电,另一种是闪充,而题目中小R选择给所有电脑的充电形式采用闪充的形式。由我们编写一段代码来计算给电脑充满电所需要的时间。
所以我们要根据小R选择的闪充的充电方式,计算每个电脑充电所需要的时长后进行求和运算,最终求得所有电脑充电所需的总时长。我们需要计算出充电时长并保证最后的充电时长以保留两位小数呈现。
(2)数据结构选择
根据对这道题目的分析,我们需要关注数值计算,应选择适当的数据结构:
a. 整数变量:
电脑数量 n :这个整数变量用于存储电脑的总数。它是一个基本的数据类型,用于表示没有小数部分的数值。
充电速率 x :这个整数变量用于存储普通充电方式每单位时间可以充电的电量。
b. 列表(数组):
电池容量 a :列表,用于存储每部电脑的电池容量。列表是一种可变的容器,可以存储一系列元素,其中每个元素可以是任何数据类型。在该题目中,列表中的每个元素都是一个整数,代表一部电脑的电池容量。
(3)代码编写步骤
a. 计算总电量需求:我们需要计算所有电脑所需的总电量,通过将每部电脑的电池容量相加得到;
b. 确定充电速率:题目中提到,闪充的充电速率是每单位时间充电4x单位的电量;
c. 计算总充电时间:总充电时间可以通过将总电量需求除以充电速率来计算。由于需要保留结果的小数点后两位,则需要对结果进行四舍五入处理。
例子:
输入n = 4 ,x = 1 ,a = [2, 3, 4, 5]
a. 步骤1:计算总电量需求:总电量需求=2+3+4+5=14
b. 步骤2:确定充电速率充电速率=4x=4
c. 步骤3:计算总充电时间: 总充电时间=总电量需求充电速率=14/4=3.5
故:输出:'3.50'
(4)代码详解
def solution(n: int, x: int, a: list) -> str:
# 初始化总充电时间
total_time = 0.00
# 遍历每部电脑的电池容量
for battery_capacity in a:
# 计算使用闪充充满电的时间
time_needed = battery_capacity / (4 * x)
# 累加到总充电时间
total_time += time_needed
# 返回格式化后的时间,保留两位小数
return f"{total_time:.2f}"
4、试题经验总结
这道题目相对简单,但是由此我也进行了一些思考,如何提升题目难度,使这道题目变得更加有意义和结合实际,所以我认为题目可以进行如下修改:
a. 进行多充电模式选择:除了题目中提供的两种,可以扩充生活中能够用到的各种充电模式;
b. 充电限制条件:增加充电时间窗口的限制,比如只能在特定时间段内进行充电,需要计算在给定时间窗口内,如何分配不同充电模式以最大化充电效率。
c. 成本考量:不同充电模式的成本不同,需要在满足充电时间要求的同时,最小化总成本,引入成本参数,计算在成本和时间之间的最优平衡。
d. 多目标优化:不仅要求最小化总充电时间,还要求最小化总能耗或者最大化充电站的利用率。
e. 用户自定义充电模式:允许用户定义自己的充电策略,比如优先为某几部电脑充电,需要计算在用户自定义策略下,总充电时间的变化。
此外,这个问题也提醒我们在设计算法时要考虑问题的实用性和实际性,以实现最贴合生活,最优的性能。
该题目:
时间复杂度O(n)(其中n为电脑的数量)
空间复杂度O(n)(其中n为电脑的数量)