华为 · 二分 · 算法编程题
华为 二分 N ≤ 100 时限 1 秒 / 256 MB

题目描述

在一套对象存储集群中,运维同学希望根据设备运行日志,提前判断设备是否有故障风险,从而把数据在故障前迁移到其他节点。每条日志包含以下字段:设备ID、写入次数、读取次数、平均写入延迟(ms)、平均读取延迟(ms)、使用年限(年)、设备状态(0 正常/1 故障)。
请你实现一个设备故障预测程序,基于训练数据学习一个逻辑回归模型,并对给定的待预测设备输出是否故障的判定结果。
数据清洗规则
- 缺失值填充:数值字段出现字符串 NaN 时,用该字段在训练集中“有效数值”的均值进行填充。有效数值的含义见“异常值处理”。
- 异常值处理:若出现以下越界值,则视为异常,用该字段在训练集“有效数值”的中位数替换。
1.写入/读取次数:小于 0
2.平均写入/读取延迟:小于 0 或 大于 1000
3.使用年限:小于 0 或 大于 20
- 说明:计算均值/中位数时,只统计训练集中“有效数值”(即不含 NaN,且不越界)。若某字段在训练集没有任何有效数值,则该字段的均值与中位数都按 0 处理。
- 标签缺失:训练样本若无状态字段或无法解析为 0/1,丢弃该行,不参与训练,也不参与统计均值/中位数。
模型与训练
- 模型:二分类逻辑回归,带偏置项 w_0。
- 训练方法:批量梯度下降(Batch GD),每次迭代用全部训练样本,学习率 0.01,迭代 100 次,初始权重全 0。
- 概率:
P(y=1) = 11+e^-z 其中 z = w_0 + Σ_i=1^5w_ix_i
- 判定阈值:若 P(y=1) ≥ 0.5 则输出 1,否则输出 0。

输入输出

输入描述
第一行:N(2 ≤ N ≤ 100)
接下来 N 行:每行一个训练样本
device_id,writes,reads,avg_write_ms,avg_read_ms,years,status
第 N+1 行:M(1 ≤ M ≤ 10)
接下来 M 行:每行一个待预测样本(无状态)
device_id,writes,reads,avg_write_ms,avg_read_ms,years
输出描述
共 M 行,每行输出一个整数 0 或 1,对应各待预测设备是否判定为故障。

样例共 1 组

样例 1 · 训练集中负类远多于正类,模型学到明显负偏置;但正类样本特征显著更大,使对应权重为正。 q1落在负类量级附近,P<0.5 → 0;q2与正类量级接近,P≥0.5 → 1。
输入
12
n1,50,25,5,2,1,0
n2,55,27,5.5,2.5,1.2,0
n3,60,30,6,3,1.5,0
n4,65,32,6.5,3.2,1.8,0
n5,70,35,7,3.5,2,0
n6,75,37,7.5,3.8,2.2,0
n7,80,40,8,4,2.5,0
n8,85,42,8.5,4.2,2.7,0
n9,90,45,9,4.5,3,0
n10,95,47,9.5,4.8,3.2,0
p1,400,200,20,10,6,1
p2,500,250,22,11,8,1
2
q1,88,44,8.8,4.3,2.9
q2,480,240,21.5,10.8,7.5
输出
0
1

算法解析依据一般

考点:二分

数据规模 N ≤ 100 | 限制 1 秒 / 256MB | 标准输入输出

题目画像

  • 数据规模:N ≤ 100,M ≤ 10
  • 复杂度门槛:允许 O(n³) ~ O(n⁴) 的多重循环,可以放心枚举。
  • 源站时限:1 秒(牛客口径,非本题专属门槛)

解题思路

参考方向:二分

把「求最优值」转化为「判定某值是否可行」,用单调性二分逼近答案。

思路框架(二分 通法 · 非本题专属)

  1. 确认单调性:答案越大/越小,条件越容易(或越难)满足。
  2. 写出 check(x):判断值为 x 时是否可行。
  3. 在答案区间 [lo, hi] 上二分,每次取 mid 调 check,收缩区间。
  4. 边界收敛到唯一答案,注意取整方向(求最小可行值用上取整)。

实现要点:模板:while (lo < hi) { mid = (lo+hi)/2; if (check(mid)) hi = mid; else lo = mid+1; } 求最小可行值。

复杂度:时间 O(check 的代价 × log(答案范围)) | 空间 O(1)

该范式的通法易错点

  • check 函数不满足单调性却硬套二分(会得到错误答案)。
  • 二分边界或取整方向写错,陷入死循环或漏掉边界答案。

对照本题

  • 数据规模 N ≤ 100,允许 O(n³) ~ O(n⁴) 的多重循环,可以放心枚举。
本题在源数据中没有官方考点标签,方向由题面特征推断,仅供参考。

样例解读

样例 1:输入 12 / n1,50,25,5,2,1,0 / n2,55,27,5.5,2.5,1.2,0 / n3,60,30,6,3,1.5,0 / n4,65,32,6.5,3.2,1.8,0 / n5,70 → 输出 0 / 1

训练集中负类远多于正类,模型学到明显负偏置;但正类样本特征显著更大,使对应权重为正。

q1落在负类量级附近,P<0.5 → 0;q2与正类量级接近,P≥0.5 → 1。

解析由校招宝本地引擎整理(依据源站考点标签 / 人工判题标注 / 题面规模信号),非官方题解,仅供思路参考。

本题来源:2025年秋招-华为-9月3号AI岗。

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