Cues quàntiques X60468

Statement

En aquest exercici modificarem la classe Queue afegint dos nous mètodes entangle i disentangle i canviant el comportament del mètode pop com descrivim a continuació.

El nou mètode entangle rebrà una altra Queue com a paràmetre. Una crida q0.entangle(q1) provocarà que q0 quedi enllaçat a q1 de manera que, a partir de llavors, sempre que fem un pop sobre q0, l’element extret serà afegit al final de q1. Una crida q0.disentangle() cancel.larà aquest comportament.

Fixeu-vos en aquest exemple per tal d’acabar d’entendre-ho:

Queue<string> q0, q1;
q0.push("a");     // q0: a
q0.push("b");     // q0: a,b
q1.push("c");     // q1: c
q1.push("d");     // q1: c,d
q0.entangle(q1);
q0.pop();         // q0: b  q1: c,d,a
q1.pop();         // q0: b  q1: d,a
q1.entangle(q0);
q0.pop();         // q0:    q1: d,a,b
q1.pop();         // q0: d  q1: a,b
q0.disentangle();
q0.pop();         // q0:    q1: a,b
q1.pop();         // q0: a  q1: b
q1.disentangle();
q0.pop();         // q0:    q1: b
q1.pop();         // q0:    q1:

Successius entangle fan que només l’últim estigui actiu. Per exemple, si hem executat q0.entangle(q1) i després q0.entangle(q2), llavors q0 està enllaçat a q2 però no a q1.

Una crida q0.disentangle() cancel.larà l’efecte de l’últim entangle actiu. En altres paraules, q0 queda com a no enllaçat a cap altra cua.

D’entre els fitxers que s’adjunten en aquest exercici, trobareu queue.hh, a on hi ha una implementació de la classe genèrica Queue. Haureu d’implementar els dos nous mètodes entangle i disentangle dins queue.hh a la part pública de la classe (podeu trobar les capçaleres comentades dins queue.hh), i modificar el mètode pop convenientment. Necessitareu també algun atribut addicional per tal de recordar si la cua té un entangle actiu i amb qui, amb les convenients inicialitzacions.

D’entre els fitxers que s’adjunten a l’exercici també hi ha main.cc (programa principal), i el podeu compilar directament, doncs inclou queue.hh. Només cal que pugeu queue.hh al jutge.

Observació: La solució ràpida de pop amb entanglement hauria de moure punters i no pas valors.

Observació: En els jocs de proves no es copiaran cues. Per tant, no cal que adapteu els mètodes que copien cues, de manera que no cal decidir si l’entanglement d’una cua s’hereta sobre una còpia.

Entrada

L’entrada del programa comença amb una declaració d’unes quantes cues d’strings (q0, q1, ...), i després té una seqüència de comandes sobre les cues declarades. Com que ja us oferim el main.cc, no cal que us preocupeu d’implementar la lectura d’aquestes entrades. Només cal que implementeu la extensió de la classe cua abans esmentada.

Podeu assumir que les comandes faran disentangles només sobre cues que tinguin un entangle actiu. Però pot ser el cas que es faci un entangle sobre una cua que ja tingui un entangle actiu. Com mencionavem abans, en aquestes situacions només l’últim entangle aplica.

Sortida

Per a cada comanda d’escriptura sobre la sortida s’escriurà el resultat corresponent. El main.cc que us oferim ja fa això. Només cal que implementeu la extensió de la classe cua abans esmentada.

Observació

Avaluació sobre 10 punts:

Solució lenta: 5 punts.
solució ràpida: 10 punts.

Entenem com a solució ràpida una que és correcta, on la operació pop amb entanglement té cost CONSTANT (fins i tot si els strings involucrats son grans), i capaç de superar els jocs de proves públics i privats. Entenem com a solució lenta una que no és ràpida, però és correcta i capaç de superar els jocs de proves públics.

Public test cases

Input

Queue<string> q0 , q1 , q2 ;
q0 .push( "a" );
q0 .push( "b" );
q0 .push( "c" );
q0 .push( "d" );
q1 .push( "e" );
q1 .push( "f" );
q1 .push( "g" );
q1 .push( "h" );
q2 .push( "i" );
q2 .push( "j" );
q2 .push( "k" );
q2 .push( "l" );
q0 .pop();
q1 .pop();
q2 .pop();
cout<< q0 <<endl;
cout<< q1 <<endl;
cout<< q2 <<endl;
cout<< q0 .size()<<endl;
cout<< q1 .size()<<endl;
cout<< q2 .size()<<endl;
cout<< q0 .front()<<endl;
cout<< q1 .front()<<endl;
cout<< q2 .front()<<endl;
q0 .entangle( q1 );
q1 .entangle( q2 );
q2 .entangle( q0 );
q0 .pop();
q1 .pop();
q2 .pop();
q0 .push( "m" );
q1 .push( "n" );
q2 .push( "o" );
cout<< q0 <<endl;
cout<< q1 <<endl;
cout<< q2 <<endl;
cout<< q0 .size()<<endl;
cout<< q1 .size()<<endl;
cout<< q2 .size()<<endl;
q1 .disentangle();
q0 .pop();
q1 .pop();
q2 .pop();
cout<< q0 <<endl;
cout<< q1 <<endl;
cout<< q2 <<endl;
cout<< q0 .size()<<endl;
cout<< q1 .size()<<endl;
cout<< q2 .size()<<endl;
q2 .disentangle();
q0 .pop();
q1 .pop();
q2 .pop();
cout<< q0 <<endl;
cout<< q1 <<endl;
cout<< q2 <<endl;
cout<< q0 .size()<<endl;
cout<< q1 .size()<<endl;
cout<< q2 .size()<<endl;
q0 .disentangle();
q0 .pop();
q1 .pop();
q2 .pop();
cout<< q0 <<endl;
cout<< q1 <<endl;
cout<< q2 <<endl;
cout<< q0 .size()<<endl;
cout<< q1 .size()<<endl;
cout<< q2 .size()<<endl;
cout<< q0 .front()<<endl;
cout<< q1 .front()<<endl;
cout<< q2 .front()<<endl;

Output

3 b c d
3 f g h
3 j k l
3
3
3
b
f
j
4 c d j m
4 g h b n
4 k l f o
4
4
4
4 d j m k
4 h b n c
3 l f o
4
4
3
3 j m k
4 b n c d
2 f o
3
4
2
2 m k
3 n c d
1 o
2
3
1
m
n
o

Input

Queue<string> q0 , q1 , q2 ;
cout<< q1 <<endl;
q1 .push( "bba" );
cout<< q1 .front()<<endl;
cout<< q1 .size()<<endl;
cout<< q1 <<endl;
q1 .push( "a" );
q1 .push( "caa" );
cout<< q1 .size()<<endl;
q1 .push( "aaa" );
q1 .push( "ba" );
q0 .push( "cbc" );
cout<< q2 <<endl;
cout<< q2 .size()<<endl;
q1 .push( "cac" );
q1 .pop();
q0 .push( "c" );
q2 .push( "bab" );
cout<< q0 <<endl;
cout<< q0 .size()<<endl;
cout<< q2 .size()<<endl;
q2 .pop();
q0 .push( "baa" );
cout<< q2 .size()<<endl;
cout<< q2 <<endl;
cout<< q0 <<endl;
q1 .push( "ba" );
cout<< q1 .front()<<endl;
q0 .push( "caa" );
q2 .push( "cc" );
q0 .pop();
q1 .push( "baa" );
q0 .entangle( q2 );
q2 .push( "b" );
cout<< q1 <<endl;
cout<< q0 <<endl;
q2 .push( "cc" );
q1 .push( "c" );
q0 .disentangle();
q0 .entangle( q1 );
cout<< q2 .front()<<endl;
q0 .pop();
cout<< q2 .size()<<endl;
q1 .pop();
q0 .disentangle();
q2 .pop();
cout<< q1 .front()<<endl;
cout<< q2 <<endl;
q2 .push( "bc" );
cout<< q0 <<endl;
q2 .entangle( q0 );
q0 .pop();
q1 .push( "b" );
q2 .push( "bcc" );
q1 .push( "bcb" );
q1 .push( "caa" );
q0 .push( "bbb" );
q2 .pop();
q1 .push( "ba" );
q0 .entangle( q2 );
q0 .pop();
q0 .push( "c" );
q2 .push( "cb" );
q2 .pop();
q2 .push( "ac" );
q2 .pop();
q0 .pop();
q1 .push( "cca" );
q0 .pop();
cout<< q2 <<endl;
q1 .push( "bab" );
q0 .pop();
q2 .push( "c" );
q0 .pop();
q2 .pop();
q2 .disentangle();
q0 .pop();
cout<< q2 .front()<<endl;
q0 .pop();
q2 .push( "b" );
cout<< q2 <<endl;
cout<< q0 <<endl;
cout<< q1 <<endl;
cout<< q2 <<endl;

Output

0
bba
1
1 bba
3
0
0
2 cbc c
2
1
0
0
3 cbc c baa
a
7 a caa aaa ba cac ba baa
3 c baa caa
cc
3
caa
2 b cc
2 baa caa
6 bcc caa cb ac bbb b
caa
11 caa cb ac bbb b c c cc bc bcc b
0
14 caa aaa ba cac ba baa c c b bcb caa ba cca bab
11 caa cb ac bbb b c c cc bc bcc b

Input

Queue<string> q0 , q1 , q2 ;
cout<< q1 <<endl;
q1 .push( "bba" );
cout<< q1 .front()<<endl;
cout<< q1 .size()<<endl;
cout<< q1 <<endl;
q1 .push( "a" );
q1 .push( "caa" );
cout<< q1 .size()<<endl;
q1 .push( "aaa" );
q1 .push( "ba" );
q0 .push( "cbc" );
cout<< q2 <<endl;
cout<< q2 .size()<<endl;
q1 .push( "cac" );
q1 .pop();
q0 .push( "c" );
q2 .push( "bab" );
cout<< q0 <<endl;
cout<< q0 .size()<<endl;
cout<< q2 .size()<<endl;
q2 .pop();
q0 .push( "baa" );
cout<< q2 .size()<<endl;
cout<< q2 <<endl;
cout<< q0 <<endl;
q1 .push( "ba" );
cout<< q1 .front()<<endl;
q0 .push( "caa" );
q2 .push( "cc" );
q0 .pop();
q1 .push( "baa" );
q0 .entangle( q2 );
q2 .push( "b" );
cout<< q1 <<endl;
cout<< q0 <<endl;
q2 .push( "cc" );
q1 .push( "c" );
q0 .disentangle();
q0 .entangle( q1 );
cout<< q2 .front()<<endl;
q0 .pop();
cout<< q2 .size()<<endl;
q1 .pop();
q0 .disentangle();
q2 .pop();
cout<< q1 .front()<<endl;
cout<< q2 <<endl;
q2 .push( "bc" );
cout<< q0 <<endl;
q2 .entangle( q0 );
q0 .pop();
q1 .push( "b" );
q2 .push( "bcc" );
q1 .push( "bcb" );
q1 .push( "caa" );
q0 .push( "bbb" );
q2 .pop();
q1 .push( "ba" );
q0 .entangle( q2 );
q0 .pop();
q0 .push( "c" );
q2 .push( "cb" );
q2 .pop();
q2 .push( "ac" );
q2 .pop();
q0 .pop();
q1 .push( "cca" );
q0 .pop();
cout<< q2 <<endl;
q1 .push( "bab" );
q0 .pop();
q2 .push( "c" );
q0 .pop();
q2 .pop();
q2 .disentangle();
q0 .pop();
cout<< q2 .front()<<endl;
q0 .pop();
q2 .push( "b" );
cout<< q2 <<endl;
cout<< q0 <<endl;
cout<< q1 <<endl;
cout<< q2 <<endl;

Output

0
bba
1
1 bba
3
0
0
2 cbc c
2
1
0
0
3 cbc c baa
a
7 a caa aaa ba cac ba baa
3 c baa caa
cc
3
caa
2 b cc
2 baa caa
6 bcc caa cb ac bbb b
caa
11 caa cb ac bbb b c c cc bc bcc b
0
14 caa aaa ba cac ba baa c c b bcb caa ba cca bab
11 caa cb ac bbb b c c cc bc bcc b

Information

Author: PRO2
Language: Catalan
Official solutions: Unknown.
User solutions: C++