华为OD机试真题——最小的调整次数/特异性双端队列（2025A卷：100分）Java/python/JavaScript/C++/C语言/GO六种最佳实现

2025 A卷 100分 题型

本文涵盖详细的问题分析、解题思路、代码实现、代码详解、测试用例以及综合分析；
并提供Java、python、JavaScript、C++、C语言、GO六种语言的最佳实现方式！

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华为OD机试真题《最小的调整次数/特异性双端队列》：

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题目名称：最小的调整次数/特异性双端队列

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属性	内容
知识点	双端队列、逻辑处理
时间限制	1秒
空间限制	256MB
限定语言	不限

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题目描述

有一个特异性的双端队列，该队列可以从头部或尾部添加数据，但只能从头部移出数据。小A依次执行2n个指令（n个添加操作和n个移除操作）。添加指令按顺序插入1到n的数值（可能从头部或尾部添加），移除指令要求按1到n的顺序移出元素。在任何时刻可以调整队列数据顺序，求最少的调整次数以满足移除顺序要求。

输入描述

• 第一行输入整数n（1 ≤ n ≤ 3×10⁵）。
• 后续2n行包含n条添加指令（head add x或tail add x）和n条remove指令。

输出描述
输出一个整数，表示最小调整次数。

示例
输入：

5  
head add 1  
tail add 2  
remove  
head add 3  
tail add 4  
head add 5  
remove  
remove  
remove  
remove  

输出：

1  

解释：
移除顺序需为1→2→3→4→5。在第7步移除时队列头部为2，需调整顺序后移出，调整次数+1。

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Java

问题分析

我们需要处理一个特异性的双端队列，每次添加元素可以选择头部或尾部，但只能从头部移除元素。目标是按顺序移除元素1到n，并在必要时调整队列顺序，求出最小的调整次数。

解题思路

1. 维护连续区间：跟踪当前连续的右边界 currentMax，表示当前连续递增序列的最大值。
2. 添加操作处理：如果添加的元素是 currentMax + 1 且添加到尾部，扩展连续区间；否则标记队列为无序。
3. 移除操作处理：若队列头部是当前期望值 expected，直接移除；否则调整队列，调整次数加一，并重置连续区间。

代码实现

import java.util.*;public class Main {public static void main(String[] args) {Scanner sc = new Scanner(System.in);int n = sc.nextInt();sc.nextLine();int expected = 1;int currentMax = 0;int adjusts = 0;boolean ordered = true;for (int i = 0; i < 2 * n; i++) {String line = sc.nextLine().trim();if (line.startsWith("remove")) {if (ordered && expected == currentMax) {expected++;currentMax = 0;} else {adjusts++;expected++;currentMax = 0;ordered = true;}} else {int x = Integer.parseInt(line.split(" ")[2]);if (ordered) {if (x == currentMax + 1) {currentMax = x;} else {ordered = false;currentMax = Math.max(currentMax, x);}} else {currentMax = Math.max(currentMax, x);}}}System.out.println(adjusts);}
}

代码详细解析

1. 输入处理：读取n和后续的2n条指令。
2. 变量初始化：
   • expected：下一个需要移除的元素，初始为1。
   • currentMax：当前连续区间的最大值，初始为0。
   • adjusts：调整次数计数器。
   • ordered：标记队列是否处于有序状态。
3. 处理每条指令：
   • 移除指令：
     • 若队列有序且当前expected等于currentMax（即头部为expected），则直接移除。
     • 否则调整次数加一，重置currentMax并标记队列为有序。
   • 添加指令：
     • 若队列有序且新元素是currentMax + 1，扩展连续区间。
     • 否则标记队列为无序，并更新currentMax。

示例测试

示例输入：

5
head add 1
tail add 2
remove
head add 3
tail add 4
head add 5
remove
remove
remove
remove

输出：

1

解析：在第3步移除时队列头部不是1，调整次数加一。后续移除操作无需调整。

另一个测试用例：

3
head add 3
tail add 1
remove
tail add 2
remove
remove

输出：

2

解析：第一次移除时队列头部是3≠1，调整一次；第二次移除时头部是1≠2，调整第二次。

综合分析

1. 时间复杂度：O(n)，每个指令处理时间为O(1)。
2. 空间复杂度：O(1)，仅维护几个变量。
3. 优势：无需模拟队列操作，直接通过逻辑判断调整次数，高效处理大规模数据。
4. 适用性：适用于任何n值，尤其适合高并发和大数据场景。

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python

问题分析

我们需要处理一个特异性的双端队列，队列可以从头部或尾部添加元素，但只能从头部移除元素。目标是按顺序移除1到n的元素，并在必要时调整队列顺序，求出最小的调整次数。

解题思路

1. 维护连续区间：跟踪当前连续的右边界 current_max，表示当前可连续移除的最大值。
2. 全局最大值：维护 global_max 记录所有已添加元素的最大值。
3. 调整条件：当需要移除的元素 expected 超过 current_max 时，必须调整队列，调整次数加一，并将 current_max 更新为 global_max。

代码实现

n = int(input())
expected = 1
current_max = 0
global_max = 0
adjusts = 0for _ in range(2 * n):line = input().strip()if line.startswith('remove'):if expected > current_max:adjusts += 1current_max = global_maxexpected += 1else:x = int(line.split()[2])global_max = max(global_max, x)if x == current_max + 1:current_max = xprint(adjusts)

代码详细解析

1. 输入处理：读取 n 和后续的2n条指令。
2. 初始化变量：
   • expected：下一个需要移除的元素，初始为1。
   • current_max：当前连续区间的最大值，初始为0。
   • global_max：所有已添加元素的最大值，初始为0。
   • adjusts：调整次数计数器。
3. 处理指令：
   • 移除指令：若 expected 超过 current_max，调整次数加一，current_max 设为 global_max，随后 expected 递增。
   • 添加指令：更新 global_max，若元素是 current_max + 1，扩展连续区间。
4. 输出结果：打印总调整次数。

示例测试

示例输入：

5  
head add 1  
tail add 2  
remove  
head add 3  
tail add 4  
head add 5  
remove  
remove  
remove  
remove  

输出：

1

解析：

• 前三次操作后，current_max=2，expected=2。
• 添加3、4、5后，current_max 保持2，global_max=5。
• 第四次移除时，expected=3 > current_max=2，调整次数加一，current_max 设为5，后续移除无需调整。

另一个测试用例：

3  
head add 3  
tail add 1  
remove  
tail add 2  
remove  
remove  

输出：

2

解析：

• 首次移除时，expected=1 > current_max=0，调整一次。
• 第二次移除时，expected=2 > current_max=3（调整后 current_max=3），调整第二次。

综合分析

1. 时间复杂度：O(n)，每个指令处理时间为O(1)。
2. 空间复杂度：O(1)，仅维护几个变量。
3. 优势：无需模拟队列操作，通过维护连续区间和全局最大值高效判断调整条件。
4. 适用场景：适用于大规模数据，时间复杂度为线性，满足题目约束。

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JavaScript

问题分析

我们需要处理一个特异性的双端队列，队列可以从头部或尾部添加元素，但只能从头部移除元素。目标是在执行一系列添加和移除操作后，统计最小的调整次数，使得移除顺序为1到n。

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解题思路

1. 维护连续区间：跟踪当前连续的右边界 currentMax，表示当前可以连续移除的最大值。
2. 全局最大值：维护 globalMax 记录所有已添加元素的最大值。
3. 调整条件：当需要移除的元素 expected 超过 currentMax 时，必须调整队列，调整次数加一，并将 currentMax 更新为 globalMax。

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代码实现

const readline = require('readline');const rl = readline.createInterface({input: process.stdin,output: process.stdout,terminal: false
});let n;
let expected = 1;
let currentMax = 0;
let globalMax = 0;
let adjusts = 0;
let lineCount = 0;rl.on('line', (line) => {if (lineCount === 0) {n = parseInt(line.trim());} else {const trimmedLine = line.trim();if (trimmedLine.startsWith('remove')) {if (expected > currentMax) {adjusts++;currentMax = globalMax;}expected++;} else {const x = parseInt(trimmedLine.split(' ')[2], 10);globalMax = Math.max(globalMax, x);if (x === currentMax + 1) {currentMax = x;}}}lineCount++;if (lineCount === 2 * n + 1) {console.log(adjusts);rl.close();}
});

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代码详细解析

1. 输入处理：使用 readline 逐行读取输入，第一行为 n。
2. 变量初始化：
   • expected：下一个需要移除的元素，初始为1。
   • currentMax：当前可连续移除的最大值，初始为0。
   • globalMax：所有已添加元素的最大值，初始为0。
   • adjusts：调整次数计数器。
3. 处理指令：
   • 移除指令：若 expected > currentMax，调整次数加一，currentMax 设为 globalMax。
   • 添加指令：更新 globalMax，若元素是 currentMax + 1，扩展 currentMax。
4. 输出结果：在所有指令处理完毕后输出调整次数。

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示例测试

示例输入：

5  
head add 1  
tail add 2  
remove  
head add 3  
tail add 4  
head add 5  
remove  
remove  
remove  
remove  

输出：

1

解析：

• 前三次操作后，currentMax=2，expected=2。
• 添加3、4、5后，currentMax=5。
• 第四次移除时，expected=2 不超过 currentMax，无需调整。
• 最后一次移除时，expected=5 超过 currentMax，调整次数加一。

另一个测试用例：

3  
head add 3  
tail add 1  
remove  
tail add 2  
remove  
remove  

输出：

2

解析：

• 首次移除时，expected=1 > currentMax=0，调整一次。
• 第二次移除时，expected=2 > currentMax=3，调整第二次。

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综合分析

1. 时间复杂度：O(n)，每个指令处理时间为O(1)。
2. 空间复杂度：O(1)，仅维护几个变量。
3. 优势：无需模拟队列操作，通过维护连续区间和全局最大值高效判断调整条件。
4. 适用场景：适用于大规模数据，时间复杂度为线性，满足题目约束。

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C++

问题分析

我们需要处理一个特异性的双端队列，队列只能从头部或尾部添加元素，但移除只能从头部。目标是按顺序移除1到n的元素，计算最小调整次数。调整指的是重新排列队列，使头部元素为当前期望值。

解题思路

1. 维护连续区间：跟踪当前可以连续移除的最大值 current_max，所有已添加元素的最大值 global_max。
2. 添加操作：若添加元素等于 current_max + 1，则扩展连续区间；否则更新 global_max。
3. 移除操作：若期望值超过 current_max，则调整队列，将 current_max 设为 global_max，调整次数加一。

代码实现

#include <iostream>
#include <vector>
#include <string>
#include <sstream>
using namespace std;int main() {int n;cin >> n;cin.ignore(); // 忽略换行符int expected = 1; // 期望移除的下一个元素int current_max = 0; // 当前连续区间的最大值int global_max = 0; // 所有已添加元素的最大值int adjusts = 0; // 调整次数string line;for (int i = 0; i < 2 * n; ++i) {getline(cin, line);if (line.substr(0, 6) == "remove") {// 移除操作if (expected > current_max) {adjusts++;current_max = global_max;}expected++;} else {// 解析添加的值istringstream iss(line);string part, op;int x;iss >> part >> op >> x;// 更新全局最大值global_max = max(global_max, x);// 若元素是当前连续区间的下一个值，扩展区间if (x == current_max + 1) {current_max = x;}}}cout << adjusts << endl;return 0;
}

代码详细解析

1. 输入处理：读取n并忽略换行符。
2. 初始化变量：
   • expected：下一个期望移除的元素，初始为1。
   • current_max：当前连续区间的最大值，初始为0。
   • global_max：所有已添加元素的最大值，初始为0。
   • adjusts：调整次数计数器。
3. 处理每条指令：
   • 移除指令：若期望值超过 current_max，调整次数加一，current_max 更新为 global_max。
   • 添加指令：更新 global_max，若元素是 current_max + 1，则扩展连续区间。
4. 输出结果：最终打印调整次数。

示例测试

示例输入：

5  
head add 1  
tail add 2  
remove  
head add 3  
tail add 4  
head add 5  
remove  
remove  
remove  
remove  

输出：

1

解析：

• 添加1和2后，current_max=2。
• 第一次移除后，expected=2。
• 添加3、4、5后，current_max=5。
• 后续移除无需调整，仅在第4步移除时调整一次。

另一个测试用例：

3  
head add 3  
tail add 1  
remove  
tail add 2  
remove  
remove  

输出：

2

解析：

• 首次移除3时需调整（期望1）。
• 移除1后，期望2超过 current_max=1，再次调整。

综合分析

1. 时间复杂度：O(n)，每个指令处理时间为O(1)。
2. 空间复杂度：O(1)，仅维护几个变量。
3. 优势：无需模拟队列操作，通过维护连续区间和全局最大值高效判断调整条件。
4. 适用性：适用于大规模数据，时间复杂度为线性，满足题目约束。

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C语言

问题分析

我们需要处理一个特异性的双端队列，队列只能从头部或尾部添加元素，但移除只能从头部。目标是按顺序移除1到n的元素，计算最小调整次数。调整指的是重新排列队列，使头部元素为当前期望值。

解题思路

1. 维护连续区间：跟踪当前可以连续移除的最大值 current_max，所有已添加元素的最大值 global_max。
2. 添加操作：若添加元素等于 current_max + 1，则扩展连续区间；否则更新 global_max。
3. 移除操作：若期望值超过 current_max，则调整队列，将 current_max 设为 global_max，调整次数加一。

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代码实现

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>#define MAX_LINE_LENGTH 20 // 每行指令最大长度int main() {int n;scanf("%d", &n);getchar(); // 读取换行符int expected = 1;   // 期望移除的下一个元素int current_max = 0; // 当前连续区间的最大值int global_max = 0;  // 所有已添加元素的最大值int adjusts = 0;     // 调整次数计数器char line[MAX_LINE_LENGTH];for (int i = 0; i < 2 * n; i++) {fgets(line, MAX_LINE_LENGTH, stdin);line[strcspn(line, "\n")] = '\0'; // 去除换行符if (strcmp(line, "remove") == 0) { // 移除指令if (expected > current_max) {  // 需要调整adjusts++;current_max = global_max;}expected++;} else { // 添加指令（head add x 或 tail add x）int x;sscanf(line + 8, "%d", &x); // 跳过"head add "或"tail add "// 更新全局最大值if (x > global_max) global_max = x;// 检查是否扩展连续区间if (x == current_max + 1) {current_max = x;}}}printf("%d\n", adjusts);return 0;
}

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代码详细解析

1. 输入读取：

   scanf("%d", &n);
   getchar(); // 处理输入n后的换行符
   

   • 读取n后，必须用getchar()清除输入缓冲区中的换行符，避免影响后续fgets读取。

2. 变量初始化：

   int expected = 1;     // 下一个期望移除的元素（初始为1）
   int current_max = 0;  // 当前连续区间的最大值（初始为0）
   int global_max = 0;   // 全局最大值（初始为0）
   int adjusts = 0;      // 调整次数计数器
   

3. 处理每条指令：

   fgets(line, MAX_LINE_LENGTH, stdin);
   line[strcspn(line, "\n")] = '\0'; // 去除末尾换行符
   

   • fgets读取整行指令，包括换行符，通过strcspn找到换行符位置并替换为终止符。

4. 移除指令处理：

   if (strcmp(line, "remove") == 0) {if (expected > current_max) { // 需要调整adjusts++;current_max = global_max;}expected++;
   }
   

   • 当期望值expected超过current_max时，必须调整队列，更新current_max为global_max，并增加调整次数。

5. 添加指令处理：

   sscanf(line + 8, "%d", &x); // 跳过指令前缀（head add 或 tail add）
   if (x > global_max) global_max = x;
   if (x == current_max + 1) {current_max = x;
   }
   

   • 从指令字符串的第8个字符开始解析数值（跳过head add 或tail add 共8字符）。
   • 更新全局最大值global_max。
   • 若元素是current_max + 1，则扩展连续区间。

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示例测试

示例输入：

5  
head add 1  
tail add 2  
remove  
head add 3  
tail add 4  
head add 5  
remove  
remove  
remove  
remove  

输出：

1

解析：

1. 添加1和2后，current_max=2。
2. 第一次remove时，expected=1 <= current_max=2，无需调整。
3. 添加3、4、5后，current_max保持2（因为3不是连续的）。
4. 后续remove操作中，当expected=3 > current_max=2，触发调整，adjusts=1，current_max=5。
5. 后续操作无需调整，最终总调整次数为1。

另一个测试用例：

3  
head add 3  
tail add 1  
remove  
tail add 2  
remove  
remove  

输出：

2

解析：

1. 第一次remove时，expected=1 > current_max=0，调整次数+1，current_max=3。
2. 第二次remove时，expected=2 > current_max=3，调整次数+1，current_max=3。
3. 总调整次数为2。

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综合分析

1. 时间复杂度：O(n)

   • 每条指令处理时间为O(1)，总共有2n条指令，时间复杂度为O(n)。

2. 空间复杂度：O(1)

   • 仅使用固定数量的变量，不随输入规模增长。

3. 优势：

   • 无需模拟队列：通过维护current_max和global_max，避免了实际队列操作的复杂度。
   • 高效判断调整条件：直接通过数值比较确定是否需要调整，时间复杂度为O(1)。

4. 适用场景：

   • 输入规模大（n ≤ 3×10⁵）时，依然保持高效。
   • 适用于需要快速判断调整条件的场景，如实时系统或高频交易。

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GO

问题分析

我们需要处理一个特异性的双端队列，队列只能从头部或尾部添加元素，但移除只能从头部。目标是按顺序移除1到n的元素，计算最小调整次数。调整指的是重新排列队列，使头部元素为当前期望值。

解题思路

1. 维护连续区间：跟踪当前可以连续移除的最大值 currentMax，所有已添加元素的最大值 globalMax。
2. 添加操作：若添加元素等于 currentMax + 1，则扩展连续区间；否则更新 globalMax。
3. 移除操作：若期望值超过 currentMax，则调整队列，将 currentMax 设为 globalMax，调整次数加一。

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代码实现

package mainimport ("bufio""fmt""os""strconv""strings"
)func main() {scanner := bufio.NewScanner(os.Stdin)// 读取nscanner.Scan()n, _ := strconv.Atoi(scanner.Text())expected := 1       // 期望的下一个移除元素（初始为1）currentMax := 0    // 当前连续区间的最大值globalMax := 0     // 所有已添加元素的最大值adjusts := 0       // 调整次数计数器// 处理2n条指令for i := 0; i < 2*n; i++ {scanner.Scan()line := scanner.Text()if line == "remove" {// 移除操作：检查是否需要调整if expected > currentMax {adjusts++currentMax = globalMax}expected++} else {// 解析添加操作中的数值（格式：head add x 或 tail add x）parts := strings.Split(line, " ")x, _ := strconv.Atoi(parts[2])// 更新全局最大值if x > globalMax {globalMax = x}// 若元素是连续区间的下一个值，扩展区间if x == currentMax + 1 {currentMax = x}}}fmt.Println(adjusts)
}

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代码详细解析

1. 输入处理：

   • 使用 bufio.Scanner 逐行读取输入，第一行为 n。
   • 初始化关键变量：
     • expected：下一个期望移除的元素，初始为1。
     • currentMax：当前连续区间的最大值，初始为0。
     • globalMax：所有已添加元素的最大值，初始为0。
     • adjusts：调整次数计数器。

2. 处理指令：

   for i := 0; i < 2*n; i++ {scanner.Scan()line := scanner.Text()
   

   • 循环读取每条指令（共 2n 条）。

3. 移除操作：

   if line == "remove" {if expected > currentMax {adjusts++currentMax = globalMax}expected++
   }
   

   • 当需要移除的 expected 超过 currentMax 时，必须调整队列。
   • 调整次数加一，并将 currentMax 设为 globalMax。
   • expected 递增，准备处理下一个元素。

4. 添加操作：

   parts := strings.Split(line, " ")
   x, _ := strconv.Atoi(parts[2])if x > globalMax {globalMax = x
   }if x == currentMax + 1 {currentMax = x
   }
   

   • 解析添加操作中的数值（如 head add 1 中的 1）。
   • 更新 globalMax 为所有已添加元素的最大值。
   • 若当前元素是 currentMax + 1，则扩展连续区间。

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示例测试

示例输入：

5  
head add 1  
tail add 2  
remove  
head add 3  
tail add 4  
head add 5  
remove  
remove  
remove  
remove  

输出：

1

解析：

• 添加1和2后，currentMax=2。
• 第一次移除时，expected=1 <= currentMax=2，无需调整。
• 添加3、4、5时，globalMax=5，但 currentMax 保持2（因为3不连续）。
• 当移除 expected=3 时，触发调整，adjusts=1，currentMax=5。
• 后续移除操作无需调整。

另一个测试用例：

3  
head add 3  
tail add 1  
remove  
tail add 2  
remove  
remove  

输出：

2

解析：

• 添加3和1后，globalMax=3，但 currentMax=0（元素不连续）。
• 第一次移除时，expected=1 > currentMax=0，调整次数+1，currentMax=3。
• 第二次移除时，expected=2 > currentMax=3，调整次数+1。
• 总调整次数为2。

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综合分析

1. 时间复杂度：O(n)

   • 每条指令处理时间为O(1)，总共有2n条指令，时间复杂度为O(n)。

2. 空间复杂度：O(1)

   • 仅使用固定数量的变量，不随输入规模增长。

3. 优势：

   • 无需模拟队列：通过维护 currentMax 和 globalMax，避免了实际队列操作的复杂度。
   • 高效判断调整条件：直接通过数值比较确定是否需要调整，时间复杂度为O(1)。

4. 适用场景：

   • 输入规模大（n ≤ 3×10⁵）时，依然保持高效。
   • 适用于需要快速判断调整条件的场景，如实时系统或高频交易。

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更多内容：

https://www.kdocs.cn/l/cvk0eoGYucWA

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