奶牛贝茜已经厌倦了牛奶生产行业,并希望转而从事令人兴奋的计算机行业。 为了提高自己的编程能力,她决定参加在线 USACO 比赛。 由于她注意到比赛开始于 2011 年 11 月 11 日(11/11/11),于是她决定下载问题并在 11年11月11日 上午 11:11 开始答题。 不幸的是,贝茜的时间管理能力很差,因此她想编写一个快速程序来帮助她确保比赛时间不超过 3 小时(180 分钟)。 给定她停止答题的日期和时间,请帮助贝茜计算她在比赛中花费的总分钟数。 输入 共一行,包含三个整数 D,H,M。表示贝茜停止答题的日期,小时,分钟。 用 24 小时制记录时间。 输出 输出贝茜在比赛中花费的总分钟数。 如果结束时间比开始时间还早,则输出 −1。 样例输入 复制 12 13 14 样例输出 复制 1563 提示 【数据范围】 11<=D<=14, 0<=H<=23, 0<=M<=59 使用C++编写代码
时间: 2025-06-15 12:03:13 浏览: 12
<think>好的,我现在需要解决用户的问题,即如何用C++编写一个程序来计算USACO竞赛中花费的总分钟数。已知比赛开始时间是2011年11月11日上午11:11,结束时间由用户输入,如果结束时间早于开始时间则输出-1。首先,我得理解用户的需求,他们需要计算从开始时间到结束时间的总分钟数差,如果结束时间在开始时间之前,返回-1。
首先,我需要考虑如何处理日期和时间。用户提到的引用[1]中的方法是将日期和时间转换为自某个起点以来的总分钟数,这样计算两个时间的差就容易了。所以,我应该为开始时间和结束时间各自计算总分钟数,然后相减。如果结果为正,则输出,否则输出-1。
接下来,我需要确定如何将给定的日期和时间转换为总分钟数。比如,对于日期2011年11月11日,这个日期需要转换为从某个固定起点(比如月初)以来的分钟数。但这里可能需要计算自某个更早的时间点,比如年份的开始,或者直接计算从某个特定日期以来的天数,再转换成分钟数加上时间部分。
不过,更简单的方法可能是不需要考虑年份,因为比赛的开始时间是固定的2011年11月11日,而结束时间应该在之后。但为了准确计算天数,我需要知道每个月的天数,包括闰年的情况。不过,2011年不是闰年,所以二月份有28天。处理月份的天数可能需要一个数组来存储每个月的天数。
然后,我需要将输入的结束日期和时间转换为总分钟数,同样处理开始时间,然后计算差值。需要注意的是,输入的结束时间可能跨越多个月份,甚至年份。不过根据问题描述,可能USACO竞赛的结束时间不会超过同一年,但为了安全起见,还是需要考虑年份的情况吗?不过题目中的例子引用[3]中的开始时间是2011年11月11日,用户的问题中也只提到这个日期,可能结束时间也在同一年或者之后,但必须处理月份和日期的正确转换。
具体步骤可能如下:
1. 解析输入的结束日期和时间。假设输入格式是四个整数:月、日、小时、分钟。例如,输入11 12 10 20表示11月12日10:20。
2. 将开始时间(2011年11月11日11:11)转换为总分钟数。这里需要计算从该年的1月1日到11月11日的天数,然后乘以1440(每天分钟数),加上小时和分钟的数值。
不过,这样计算可能比较复杂,因为需要考虑每个月的天数。或者,可以将开始时间和结束时间都转换为自某个固定日期(如1970年1月1日)以来的总分钟数,但可能更方便的方法是计算从当年的1月1日到该日期的天数,加上时间部分。
或者,更好的方法是,计算两个日期之间的天数差,然后乘以1440,再加上时间部分的分钟差。但如何计算两个日期之间的天数差呢?
例如,对于开始日期2011-11-11,结束日期可能是比如2011-11-15,那么天数差是4天。然后小时和分钟部分相减。但需要考虑结束时间是否在开始时间的同一天之后。
或者,将每个日期转换为自某个基准日(比如1月1日)以来的总天数,然后计算总天数差乘以1440,再加上时间部分的分钟差。
这里需要注意处理不同月份的天数。比如,2011年各个月份的天数是:1月31,2月28,3月31,4月30,5月31,6月30,7月31,8月31,9月30,10月31,11月30,12月31。但11月11日属于11月,11月有30天吗?是的,11月是30天。所以,比如计算从1月1日到11月11日的天数,需要累加前10个月的天数,加上11月的11天。
那对于开始时间来说,2011年1月到10月的总天数之和是:31(1月)+28(2月)+31+30+31+30+31+31+30+31(到10月)?让我们计算一下:
1月:31
2月:28 → 31+28=59
3月:31 → 59+31=90
4月:30 →90+30=120
5月:31 →120+31=151
6月:30 →151+30=181
7月:31 →181+31=212
8月:31 →212+31=243
9月:30 →243+30=273
10月:31 →273+31=304
所以到10月底是304天,加上11月11天,总天数是304+11=315天。开始时间是11月11日,所以天数部分是315天。然后时间部分是11小时11分钟,所以总分钟数是315*1440 + 11*60 +11。
结束时间需要同样处理:比如输入的月、日、小时、分钟,需要转换为从1月1日到该日期的天数,然后计算总分钟数。
然后比较结束时间总分钟数是否大于等于开始时间的总分钟数,如果是,差值即为结果,否则输出-1。
所以,如何实现这个转换呢?
首先,需要有一个数组存储每个月的天数,注意2011年不是闰年,所以二月是28天。数组可以是:int days_in_month[] = {0,31,28,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31}; 索引从1到12。
然后,对于输入的月份m和天数d,需要检查是否有效。比如,输入的m是否在1-12之间,d是否在1到days_in_month[m]之间。但问题中可能假设输入是有效的,或者题目要求如何处理无效输入?可能题目中不需要处理,因为用户输入的是正确的结束时间,所以程序可能不需要验证输入的有效性,但根据问题描述,可能假设输入是有效的。
接下来,函数计算给定月、日的总天数:例如,对于输入的m和d,总天数是前m-1个月的天数之和加上d。例如,输入11月11日,总和是前10个月的天数之和(304)加11,得到315天。
然后,总分钟数是:天数 * 1440 + 小时 *60 + 分钟。
开始时间的总分钟数是:315*1440 + 11*60 +11 = ?
计算一下:315*1440 = (300*1440)+(15*1440) = 432000 + 21600 = 453600 → 453600 + 660 +11 = 454271分钟。
结束时间的总分钟数是同样的方法计算,假设输入的月m,日d,小时h,分钟min,那么:
计算从1月1日到m月d日的天数,总天数sum_days,然后总分钟数为sum_days *1440 + h*60 + min.
然后比较结束总分钟数是否 >= 454271。如果是,差值就是结束 - 开始,否则输出-1。
那么,现在需要编写C++代码来实现这个逻辑。
步骤:
1. 定义开始时间的总分钟数。可以预先计算这个值,或者在代码中计算。
预先计算的话,开始时间的天数是315天,小时11,分钟11。总分钟数是315*1440 + 11*60 +11= 315*1440=453600;11*60=660 → 453600+660=454260 +11=454271。所以开始总分钟数是454271。
所以代码中可以预先定义这个常量。
然后,对于输入的结束时间,计算其总分钟数:
函数步骤:
a. 输入四个整数:月,日,小时,分钟。假设输入的顺序是月、日、小时、分钟。
b. 检查输入是否合法?比如月份是否在1-12,日是否不超过该月的天数,小时是否在0-23,分钟是否在0-59。但题目可能不需要处理这些,假设输入是有效的。
c. 计算该日期的总天数:遍历月份数组,累加前m-1个月的天数,加上日。
例如,输入m=11,d=11,那么sum_days=315天。
如果输入的m是12月,那么累加前11个月的天数(如304+30=334?原因为前10个月是到10月,总和是304,11月是30天,所以前11个月是304+30=334天?然后加上d天。例如,12月5日的话,总天数是334 +5=339?
需要确认每个月的天数是否正确。
对于2011年各个月的天数:
1月:31
2月:28
3月:31
4月:30
5月:31
6月:30
7月:31
8月:31
9月:30
10月:31
11月:30
12月:31
所以数组应为:days_in_month[13] = {0,31,28,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31}; 索引1到12。
所以,例如,11月的天数是30天。那开始时间是11月11日,没问题。但比如输入的结束时间是11月31日的话,那么该日期无效,但问题可能假设输入是有效的。
所以,代码中的days_in_month数组应该如上。
计算总天数的循环:
sum_days = 0;
for (int i=1; i < month; i++) {
sum_days += days_in_month[i];
}
sum_days += day;
例如,month=11,i从1到10,所以sum_days是前10个月的天数总和,即304,加上day=11 →315。
然后总分钟数:sum_days*1440 + hour*60 + minute.
然后比较结束分钟数是否 >= start_mins(454271)。
如果是,输出差值,否则输出-1。
现在需要考虑的边界情况:
例如,输入的结束时间是同一天的更早时间,如11月11日10:00,那么总分钟数会比开始时间小,输出-1。
另一个情况是结束时间正好是开始时间,差值为0,应该输出0。
现在编写代码:
首先,预先计算start_mins = 454271。
然后读取输入的四个整数:m, d, h, min.
计算sum_days = sum of days_in_month[1..m-1] +d.
然后 end_mins = sum_days *1440 + h*60 + min.
if (end_mins < start_mins) →输出-1.
否则输出end_mins - start_mins.
所以代码的大致结构:
#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
const int start_mins = 315 * 1440 + 11 * 60 + 11; // 454271
int days_in_month[] = {0,31,28,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31}; // 索引1~12
int m, d, h, min;
cin >> m >> d >> h >> min;
// 计算总天数
int sum_days = 0;
for (int i = 1; i < m; ++i) {
sum_days += days_in_month[i];
}
sum_days += d;
int end_mins = sum_days * 1440 + h * 60 + min;
if (end_mins < start_mins) {
cout << -1 << endl;
} else {
cout << (end_mins - start_mins) << endl;
}
return 0;
}
这样应该可以解决问题。
但需要测试一下是否正确。
例如,测试用例:
输入:11 11 11 11 →输出0。
输入:11 11 11 12 →输出1.
输入:11 12 0 0 →计算天数:sum_days=315(11月11日)?不,对于输入11月12日,sum_days是前10个月天数304 + 12(因为m=11,循环i从1到10,sum_days +=每个月的天数,得到304,然后加上d=12 →304+12=316。总分钟数:316*1440 +0*60 +0 = 316*1440=455,040 →455040 -454271=769。对吗?
是的,316-315=1天,即1440分钟,但开始时间是11:11,结束时间是0点,所以如果日期是11月12日0点,那么总分钟数比开始时间大吗?
开始时间是11月11日11:11,总分钟数315天*1440 + 11*60 +11 = 454271.
结束时间是11月12日0点,总分钟数:316天*1440 +0 →455040 →差值为455040 -454271=769分钟。
所以输出769。这是正确的。
另一个测试用例:如果输入的结束时间是2011年11月11日10:00,则sum_days=315,总分钟数315*1440 +10*60+0=315*1440=453600 +600=454200。454200 <454271 →输出-1.
正确。
所以代码是正确的。</think>要解决这个问题,我们需要计算从USACO竞赛开始时间(2011年11月11日11:11)到输入的结束时间之间的总分钟数差。如果结束时间早于开始时间,则输出-1。以下是具体的实现步骤:
### 方法思路
1. **固定基准时间**:将开始时间转换为自2011年1月1日以来的总分钟数。
2. **输入处理**:读取结束时间的月、日、小时和分钟。
3. **天数计算**:通过累加各月份的天数,计算结束时间自1月1日以来的总天数。
4. **分钟数转换**:将结束时间转换为总分钟数,并与基准时间比较。
5. **结果输出**:根据差值输出总分钟数或-1。
### 解决代码
```cpp
#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
const int start_mins = 315 * 1440 + 11 * 60 + 11; // 基准时间总分钟数:2011-11-11 11:11
int days_in_month[] = {0, 31, 28, 31, 30, 31, 30, 31, 31, 30, 31, 30, 31}; // 各月份天数
int m, d, h, min;
cin >> m >> d >> h >> min;
// 计算结束时间的天数总和
int sum_days = 0;
for (int i = 1; i < m; ++i) {
sum_days += days_in_month[i];
}
sum_days += d;
int end_mins = sum_days * 1440 + h * 60 + min; // 转换为总分钟数
if (end_mins < start_mins) {
cout << -1 << endl;
} else {
cout << (end_mins - start_mins) << endl;
}
return 0;
}
```
### 代码解释
1. **基准时间计算**:`start_mins`表示2011年11月11日11:11的总分钟数。通过预先计算固定值简化后续比较。
2. **月份天数数组**:`days_in_month`存储各月份的天数,2月按2011年的实际天数(28天)处理。
3. **输入处理**:读取结束时间的月、日、小时和分钟。
4. **总天数计算**:通过遍历前几个月的天数并累加,得到结束时间自1月1日以来的总天数。
5. **分钟数转换**:将总天数转换为分钟数,并加上小时和分钟的转换结果。
6. **结果判断**:比较结束时间和基准时间的分钟数差,输出结果或-1。
此方法通过将时间统一转换为分钟数,简化了时间差的计算过程,确保高效性和准确性[^1]。
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