题解：洛谷 P5740 最厉害的学生

【题目来源】

洛谷：P5740 【深基7.例9】最厉害的学生 - 洛谷（luogu.com.cn)

【题目描述】

现有 \(N\) 名同学参加了期末考试，并且获得了每名同学的信息：姓名（不超过 \(8\) 个字符的仅有英文小写字母的字符串）、语文、数学、英语成绩（均为不超过 \(150\) 的自然数）。总分最高的学生就是最厉害的，请输出最厉害的学生各项信息（姓名、各科成绩）。如果有多个总分相同的学生，输出靠前的那位。

【输入】

第一行输入一个正整数 \(N\)，表示学生个数。

第二行开始，往下 \(N\) 行，对于每一行首先先输入一个字符串表示学生姓名，再输入三个自然数表示语文、数学、英语的成绩。均用空格相隔。

【输出】

输出最厉害的学生。

【输入样例】

3
senpai 114 51 4
lxl 114 10 23
fafa 51 42 60

【输出样例】

senpai 114 51 4

【核心思想】

1. 问题分析：有 \(N\) 名学生，每名学生有姓名、语文、数学、英语成绩。需要找出总分最高的学生，并输出其所有信息。若总分相同，输出输入顺序靠前的那位。本质是一个结构体数组 + 遍历比较的问题，通过维护当前最高分及其索引，一次遍历即可得到答案。

2. 算法选择：

   • 结构体存储：使用结构体 Student 封装姓名和三科成绩，便于管理。
   • 线性扫描：遍历所有学生，计算总分并与当前最高分比较，若更高则更新记录。由于需要输出靠前的，仅在 tmp > max 时更新，不更新等于的情况，自然保留了先出现的。
   • 复杂度：时间复杂度 \(O(N)\)，空间复杂度 \(O(N)\)。

3. 关键步骤：

   • 读入：读取 \(N\)，然后循环读取每名学生的信息，存入结构体数组。
   • 查找最高分：初始化 max = -1，mark = 0。对每个学生 \(i\)：
     • 计算总分 sum = yu + shu + ying。
     • 若 sum > max，则更新 max = sum，mark = i。
   • 输出：输出 s[mark] 的姓名和三科成绩。

4. 时间/空间复杂度：

   • 时间复杂度：\(O(N)\)。
   • 空间复杂度：\(O(N)\)。

5. 结构体与线性查找：

   • 结构体优势：将相关数据（姓名、各科成绩）组织在一起，代码更清晰。
   • 并列处理：使用 > 而非 >= 来更新，保证了并列时保留更早出现的同学。
   • 初始化：max = -1 或 0 均可，因为成绩非负。
   • 适用场景：这类“查找最大值及对应信息”的问题，是结构体使用的经典入门题。

【算法标签】

普及- #模拟

【代码详解】

#include <bits/stdc++.h>  // 包含标准库头文件（万能头文件）
using namespace std;      // 使用标准命名空间

// 定义学生结构体
struct student
{
    string name;  // 学生姓名
    int yu;       // 语文成绩
    int shu;      // 数学成绩
    int ying;     // 英语成绩
    int zong;     // 总成绩（代码中未使用）
};

int main()
{
    student s[1005];  // 定义学生数组，最多存储1005个学生
    int n, mark, max = -1, tmp;  // 定义变量：学生数n，最高分学生索引mark，最高分max，临时变量tmp

    cin >> n;  // 输入学生数量

    // 输入每个学生的信息并计算最高分
    for (int i = 1; i <= n; i++)
    {
        cin >> s[i].name >> s[i].yu >> s[i].shu >> s[i].ying;  // 输入学生信息
        tmp = s[i].yu + s[i].shu + s[i].ying;  // 计算总分

        // 更新最高分信息
        if (tmp > max)
        {
            max = tmp;   // 更新最高分
            mark = i;     // 记录最高分学生索引
        }
    }

    // 输出最高分学生的信息
    cout << s[mark].name << " " << s[mark].yu << " " << s[mark].shu << " " << s[mark].ying;

    return 0;  // 程序正常结束
}

【运行结果】

3
senpai 114 51 4
lxl 114 10 23
fafa 51 42 60
senpai 114 51 4