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编程算法挑战题库及答案集

一、排序算法应用（3题，每题10分）

1.题目（10分）：

某电商平台需要对用户订单按金额进行降序排序，订单数据存储在一个无序数组中。请设计一个高效的排序算法，实现订单金额的降序排列。假设订单数组为`orders=[120,450,300,220,500,180]`，请给出排序后的结果，并说明选择该排序算法的原因。

2.题目（10分）：

某图书馆需要按借阅时间对图书进行排序，图书数据存储在一个列表中，每个图书条目包含书名和借阅日期（格式为“YYYY-MM-DD”）。请编写一个排序算法，将图书按借阅日期从早到晚排列。假设图书列表为`books=[(Python编程,2023-01-15),(数据结构,2023-03-22),(算法设计,2023-01-05)]`，请给出排序后的结果，并说明如何处理日期比较。

3.题目（10分）：

某外卖平台需要根据用户评分对骑手进行排序，骑手数据存储在一个字典列表中，每个条目包含骑手ID和评分。请设计一个排序算法，将骑手按评分从高到低排列。假设骑手数据为`riders=[{id:001,score:4.8},{id:002,score:4.5},{id:003,score:4.9}]`，请给出排序后的结果，并说明如何处理分数相同的骑手排序。

答案与解析

1.答案（10分）：

排序结果：`[500,450,300,220,120,180]`

算法选择：快速排序（QuickSort）。

原因：

-快速排序的平均时间复杂度为O(nlogn)，适用于大数据量排序。

-对于降序排列，只需在比较时调整比较条件（即`ab`而不是`ab`）。

实现步骤：

1.选择一个基准值（pivot），通常选择第一个或最后一个元素。

2.将数组分为两部分：小于基准值的在前，大于基准值的在后。

3.递归对左右两部分进行排序。

2.答案（10分）：

排序结果：`[(算法设计,2023-01-05),(Python编程,2023-01-15),(数据结构,2023-03-22)]`

算法选择：归并排序（MergeSort）。

原因：

-归并排序稳定，适合按日期排序，避免因借阅日期相同导致数据错乱。

-可通过字符串比较日期（如`2023-01-052023-01-15`）。

实现步骤：

1.将列表递归拆分为子列表，直到每个子列表只有一个元素。

2.合并子列表时，按日期升序排列。

3.答案（10分）：

排序结果：`[{id:003,score:4.9},{id:001,score:4.8},{id:002,score:4.5}]`

算法选择：堆排序（HeapSort）。

原因：

-堆排序时间复杂度为O(nlogn)，适合按评分排序。

-可通过调整堆结构处理分数相同的骑手（如按ID升序）。

实现步骤：

1.构建最大堆，使评分最高者位于堆顶。

2.交换堆顶与最后一个元素，并重新调整堆。

3.处理分数相同情况时，可增加第二排序条件（如按ID）。

二、有哪些信誉好的足球投注网站算法应用（3题，每题10分）

1.题目（10分）：

某电商网站需要查找用户是否购买过某个商品，商品ID存储在一个有序数组中。请设计一个二分查找算法，判断商品ID为`1005`是否存在于`products=[1001,1002,1003,1004,1005,1006,1007]`中。若存在，返回索引；若不存在，返回`-1`。

2.题目（10分）：

某有哪些信誉好的足球投注网站引擎需要根据关键词在文档中查找匹配项，文档内容存储在一个分词后的列表中。请设计一个哈希表（字典）实现，统计关键词`编程`在以下文档中出现的次数：

`text=[Python编程,Java编程,数据结构,算法编程,编程语言]`。

3.题目（10分）：

某物流公司需要查找包裹在运输途中的状态，包裹信息存储在一个无序字典中，键为包裹ID，值为状态。请设计一个算法，查找所有状态为`已签收`的包裹ID，并返回列表。假设数据为`packages={001:已签收,002:运输中,003:已签收,004:待发货}`。

答案与解析

1.答案（10分）：

查找结果：`4`（即`1005`的索引）

算法选择：二分查找（BinarySearch）。

实现步骤：

1.初始化`low=0`，`high=len(products)-1`。

2.比较中间值`mid=(low+high)//2`：

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