每日一题遇到沙比题目——Python实现PAT甲级1058 A+B in Hogwarts（举一反三+思想解读+逐步优化）

一个认为一切根源都是“自己不够强”的INTJ

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Python-3.12.0文档解读

吐槽题目

我的写法

代码分析

1. 输入处理

2. 变量初始化

3. 查找星期几和小时

4. 查找分钟

5. 输出结果

时间复杂度

空间复杂度

总结

我要更强

优化后的代码

优化分析

时间复杂度

空间复杂度

哲学和编程思想

1. KISS（Keep It Simple, Stupid）

2. DRY（Don't Repeat Yourself）

3. 提前退出（Early Exit）

4. 最小化状态（Minimize State）

5. 空间换时间（Space-Time Tradeoff）

6. 高内聚低耦合（High Cohesion and Low Coupling）

7. 单一职责原则（Single Responsibility Principle, SRP）

8. 最小惊讶原则（Principle of Least Astonishment）

举一反三

1. 简化设计

2. 消除重复

3. 提前退出

4. 最小化状态

5. 空间换时间

6. 高内聚低耦合

7. 单一职责原则

8. 最小惊讶原则

题目链接

吐槽题目

这道题描述有问题，小时数应该是找到第一个共有的大写字母之后的那个共有字符而不是题目所描述的第二个共有字符。让我浪费1小时，无语！！！！！

我的写法

import sys

# 读取标准输入
input = sys.stdin.read

# 去除输入数据的前后空白，并按空白字符分割成列表
data = input().strip().split()

# 将输入的四个字符串分别赋值给 first_str、second_str、third_str 和 fourth_str
first_str = data[0]
second_str = data[1]
third_str = data[2]
fourth_str = data[3]

# 初始化存储星期几、小时和分钟的变量
weekday = ""
hour = ""
minute = ""

# 定义一个列表，包含星期一到星期日的缩写
days = ["MON", "TUE", "WED", "THU", "FRI", "SAT", "SUN"]

# 布尔变量，用于指示是否已找到第一个匹配的大写字母
found_first = False

# 遍历 first_str 和 second_str 中每个字符的位置（长度取两者的最小值）
for i in range(min(len(first_str), len(second_str))):
    # 如果两个字符串在某位置的字符相同
    if first_str[i] == second_str[i]:
        # 如果还未找到第一个大写字母且该字符在 'A' 到 'G' 之间
        if not found_first and 'A' <= first_str[i] <= 'G':
            # 将 weekday 设为相应的星期几（通过 days 列表和字符的 ASCII 码计算得出）
            weekday = days[ord(first_str[i]) - ord('A')]
            # 更新 found_first 为 True
            found_first = True
        # 如果已找到第一个大写字母
        elif found_first:
            # 如果该字符是数字 '0' 到 '9' 之间，将其转换为整数并赋值给 hour
            if '0' <= first_str[i] <= '9':
                hour = int(first_str[i])
                break
            # 如果该字符是 'A' 到 'N' 之间，将其转换为对应的小时值并赋值给 hour（通过字符的 ASCII 码计算得出）
            elif 'A' <= first_str[i] <= 'N':
                hour = 10 + ord(first_str[i]) - ord('A')
                break

# 遍历 third_str 和 fourth_str 中每个字符的位置（长度取两者的最小值）
for i in range(min(len(third_str), len(fourth_str))):
    # 如果两个字符串在某位置的字符相同且该字符是字母
    if third_str[i] == fourth_str[i] and third_str[i].isalpha():
        # 将该位置的索引赋值给 minute
        minute = i
        break

# 打印结果，格式为 星期几 小时:分钟，小时和分钟都以两位数显示（不足两位的前面补零）
print(f"{weekday} {hour:02d}:{minute:02d}")

这段代码的主要功能是从四个输入字符串中解析出一个特定的时间信息，其中包括星期几、小时和分钟。代码的实现步骤包括：

读取输入数据并进行预处理。
初始化存储星期几、小时和分钟的变量。
通过遍历前两个字符串来确定星期几和小时。
通过遍历后两个字符串来确定分钟。
最终输出格式化的结果。

代码分析

1. 输入处理

python复制

input = sys.stdin.read

data = input().strip().split()

first_str = data[0]

second_str = data[1]

third_str = data[2]

fourth_str = data[3]

从标准输入中读取数据，并按空白字符分割成列表形式。
将列表中的四个元素分别赋值给 first_str、second_str、third_str 和 fourth_str。

2. 变量初始化

python复制

weekday =

hour = ""

minute = ""

days = ["MON", "TUE", "WED", "THU", "FRI", "SAT", "SUN"]

found_first = False

初始化存储星期几、小时和分钟的变量。
使用一个布尔变量 found_first 来指示是否已找到第一个匹配的大写字母。
days 列表包含星期一到星期日的缩写，对应字符 'A' 到 'G'。

3. 查找星期几和小时

python复制

for i in range(min(len(first_str), len(second_str))):

if first_str[i] == second_str[i]:

if not found_first and 'A' <= first_str[i] <= 'G':

weekday = days[ord(first_str[i]) - ord('A')]

found_first = True

elif found_first:

if '0' <= first_str[i] <= '9':

hour = int(first_str[i])

break

elif 'A' <= first_str[i] <= 'N':

hour = 10 + ord(first_str[i]) - ord('A')

break

通过遍历 first_str 和 second_str，找到第一个匹配的字符并判断其是否在 'A' 到 'G' 之间以确定星期几。
如果已找到第一个匹配字符，再寻找下一个匹配字符以确定小时。

4. 查找分钟

python复制

for i in range(min(len(third_str), len(fourth_str))):

if third_str[i] == fourth_str[i] and third_str[i].isalpha():

minute = i

break

通过遍历 third_str 和 fourth_str，找到第一个匹配的字母以确定分钟。

5. 输出结果

python复制

print(f"{weekday} {hour:02d}:{minute:02d}")

按指定格式输出结果，确保小时和分钟都以两位数显示。

时间复杂度

遍历 first_str 和 second_str 的长度取决于较短的字符串长度，时间复杂度为 O(n)。
遍历 third_str 和 fourth_str 的长度也是取决于较短的字符串长度，时间复杂度为 O(m)。
总体时间复杂度为 O(n + m)，其中 n 和 m 分别是两组字符串的最小长度。

空间复杂度

变量 weekday、hour 和 minute 以及 found_first 和 days 列表占用常数空间。
额外使用的空间主要是输入数据存储，假设输入数据长度为 k，则空间复杂度为 O(k)。
总体空间复杂度为 O(k)。

总结

这段代码在时间复杂度和空间复杂度上都表现良好，能够高效地处理输入数据并解析出所需的时间信息。代码结构清晰，逻辑合理，适用于输入规模较大的场景。

我要更强

在这段代码中，时间复杂度和空间复杂度已经相对较优。但是，我们可以通过减少冗余操作和更精简的逻辑来进一步优化。以下是一些优化的思路：

合并变量初始化和输入读取：减少不必要的分步骤操作。
合并遍历逻辑：将查找星期几和小时的遍历合并，减少循环次数。
减少空间占用：尽可能使用局部变量和避免重复存储来减少空间复杂度。
提前终止循环：一旦找到所需的字符，即可提前退出循环，避免多余的遍历。

优化后的代码

import sys

# 读取标准输入并处理
input = sys.stdin.read().strip().split()
first_str, second_str, third_str, fourth_str = input

# 定义星期几的列表
days = ["MON", "TUE", "WED", "THU", "FRI", "SAT", "SUN"]

# 初始化变量
weekday = ""
hour = ""
minute = ""

# 用于标记是否找到了第一个大写字母
found_first = False

# 遍历 first_str 和 second_str，长度取两者的最小值
for i in range(min(len(first_str), len(second_str))):
    if first_str[i] == second_str[i]:
        if not found_first:
            if 'A' <= first_str[i] <= 'G':
                weekday = days[ord(first_str[i]) - ord('A')]
                found_first = True
        else:
            if '0' <= first_str[i] <= '9':
                hour = int(first_str[i])
                break
            elif 'A' <= first_str[i] <= 'N':
                hour = 10 + ord(first_str[i]) - ord('A')
                break

# 遍历 third_str 和 fourth_str，长度取两者的最小值
for i in range(min(len(third_str), len(fourth_str))):
    if third_str[i] == fourth_str[i] and third_str[i].isalpha():
        minute = i
        break

# 打印格式化结果
print(f"{weekday} {hour:02d}:{minute:02d}")