蓝桥杯第六届国赛JAVA真题----表格计算

标题：表格计算
某次无聊中， atm 发现了一个很老的程序。这个程序的功能类似于 Excel ，它对一个表格进行操作。
不妨设表格有 n 行，每行有 m 个格子。
每个格子的内容可以是一个正整数，也可以是一个公式。
公式包括三种：
1. SUM(x1,y1:x2,y2) 表示求左上角是第 x1 行第 y1 个格子，右下角是第 x2 行第 y2 个格子这个矩形内所有格子的值的和。
2. AVG(x1,y1:x2,y2) 表示求左上角是第 x1 行第 y1 个格子，右下角是第 x2 行第 y2 个格子这个矩形内所有格子的值的平均数。
3. STD(x1,y1:x2,y2) 表示求左上角是第 x1 行第 y1 个格子，右下角是第 x2 行第 y2 个格子这个矩形内所有格子的值的标准差。
标准差即为方差的平方根。
方差就是：每个数据与平均值的差的平方的平均值，用来衡量单个数据离开平均数的程度。
公式都不会出现嵌套。
如果这个格子内是一个数，则这个格子的值等于这个数，否则这个格子的值等于格子公式求值结果。
输入这个表格后，程序会输出每个格子的值。atm 觉得这个程序很好玩，他也想实现一下这个程序。

「输入格式」
第一行两个数 n, m 。
接下来 n 行输入一个表格。每行 m 个由空格隔开的字符串，分别表示对应格子的内容。
输入保证不会出现循环依赖的情况，即不会出现两个格子 a 和 b 使得 a 的值依赖 b 的值且 b 的值依赖 a 的值。

「输出格式」
输出一个表格，共 n 行，每行 m 个保留两位小数的实数。
数据保证不会有格子的值超过 1e6 。

「样例输入」
3 2
1 SUM(2,1:3,1)
2 AVG(1,1:1,2)
SUM(1,1:2,1) STD(1,1:2,2)

「样例输出」
1.00 5.00
2.00 3.00
3.00 1.48

「数据范围」
对于 30% 的数据，满足： n, m <= 5
对于 100% 的数据，满足： n, m <= 50

资源约定：
峰值内存消耗（含虚拟机） < 512M
CPU消耗  < 2000ms

思路：非常抱歉的是代码量不少，如果有人有更好的解法可以私信我。这个题目实际上思路非常清晰，分析每个单元格中的内容，如果出现SUM、AVG、STD则进行数据处理。而在进行数据处理的过程中，我们需要获取到其中的x1, x2, y2, y2才能继续进行（由于这四个值不仅仅是个位数的情况，这里采用s.indexOf()的方法找准位置，然后进行分割，其中两个“，”的划分，第一个“，”直接截取，第二个“，”先将第一个“，”截去，然后再二次截取）。获取到四个坐标之后，在求解表达式的过程中要判断类似sum中包含sum的情况，所以要递归调用func()函数。
完整代码如下：import java.util.Scanner;

public class Main
{
static String[][] str = new String[50][50];
static double[][] d = new double[50][50];
static int n, m;
public static void main(String[] args) {
Scanner in = new Scanner(System.in);
n = in.nextInt();
m = in.nextInt();
for (int i = 1; i <= n; i++) {
for (int j = 1; j <= m; j++) {
String c = in.next();
str[i][j] = c;
}
}
for (int i = 1; i <= n; i++) {
for (int j = 1; j <= m; j++) {
if (str[i][j].charAt(0) < '0' || str[i][j].charAt(0) > '9') {
d[i][j] = func(str[i][j], i, j);
} else {
d[i][j] = Double.valueOf(str[i][j]);
}
}
}
for (int i = 1; i <= n; i++) {
for (int j = 1; j < m; j++) {
System.out.printf("%.2f ",d[i][j]);
}
System.out.printf("%.2f\n", d[i][m]);
}
}

/**
* 这里必须采用函数的方式将这里包起来，因为有的sum处理里面还会包含sum，所以需要再次调用这里的函数。
* */
private static double func(String string, int i, int j) {
// TODO Auto-generated method stub
int subce[] = sub(str[i][j]);
if (str[i][j].substring(0, 3).equals("SUM")) {
return sum(subce);
} else if (str[i][j].substring(0, 3).equals("AVG")) {
return avg(subce);
} else if (str[i][j].substring(0, 3).equals("STD")) {
return std(subce);
} else {
return -1;
}
}
/**
* 三个表达式的计算都很简单
* 在求avg和std中，要有注意如何求四个坐标所围矩阵中单元格的个数，可以使用(x2-x1+1)*(y2-y1+1)，也可以直接计数
* 由于每个计算都有可能出现类似sum的计算中包含sum的情况，所以要进行判断，再次调用func()
* */
private static double sum(int[] ce2) {
// TODO Auto-generated method stub
double cnt = 0.0;
for (int i = ce2[1]; i <= ce2[3]; i++) {
for (int j = ce2[2]; j <= ce2[4]; j++) {
if (str[i][j].charAt(0) < '0' || str[i][j].charAt(0) > '9') {
cnt += func(str[i][j], i, j);
} else {
cnt += Double.valueOf(str[i][j]);
}
}
}
return cnt;
}

private static double avg(int[] ce2) {
// TODO Auto-generated method stub
double cnt = 0.0;
int q = 0;
for (int i = ce2[1]; i <= ce2[3]; i++) {
for (int j = ce2[2]; j <= ce2[4]; j++) {
if (str[i][j].charAt(0) < '0' || str[i][j].charAt(0) > '9') {
cnt += func(str[i][j], i, j);
} else {
cnt += Double.valueOf(str[i][j]);
}
q++;
}
}
return cnt/q;
}

private static double std(int[] ce2) {
// TODO Auto-generated method stub
double cnt = 0.0;
int q = 0;
double x = avg(ce2);
for (int i = ce2[1]; i <= ce2[3]; i++) {
for (int j = ce2[2]; j <= ce2[4]; j++) {
if (str[i][j].charAt(0) < '0' || str[i][j].charAt(0) > '9') {
cnt += Math.pow(func(str[i][j], i, j) - x, 2);
} else {
cnt += Math.pow(Double.valueOf(str[i][j]) - x, 2);
}
q++;
}
}
return Math.sqrt(cnt/q);
}

/***
* 下面是对表达式进行截取拆分获取x1,x2,y1,y2的过程
* 由于出现了两次",",所以在获取的过程中要注意，第二个","的获取可以先将前一个","连同之前的内容截去，然后再进行一次截取
*
*/
private static int[] sub(String s) {
// TODO Auto-generated method stub
int[] ce = new int[5];
for (int i = 0; i < ce.length; i++) {
ce[i] = 0;
}

int befKuohao = s.indexOf('(');
int firstDouhao = s.indexOf(',');
int maohao = s.indexOf(':');
int secDouhao = s.substring((s.indexOf(',')+1)).indexOf(',') + (s.indexOf(',')+1);
int aftKuohao = s.indexOf(')');
ce[1] = Integer.valueOf(s.substring(befKuohao+1, firstDouhao));
ce[2] = Integer.valueOf(s.substring(firstDouhao+1, maohao));
ce[3] = Integer.valueOf(s.substring(maohao+1, secDouhao));
ce[4] = Integer.valueOf(s.substring(secDouhao+1, aftKuohao));
return ce;
}
}