C. Clock Conversion - 题解

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比赛: Codeforces Round 937 (Div. 4) 标签: implementation, math 难度: *800

喵喵，时间魔法开始啦！

主人你好呀~！这道题就像一个可爱的时间魔法，需要我们把24小时制的时间，变成更常见的12小时制时间，的说！

举个例子，如果输入是 18:06，我们就要施展魔法，把它变成 06:06 PM。

具体来说，题目会给我们一个 hh:mm 格式的24小时制时间字符串。我们的任务就是：

判断这个时间是上午（AM）还是下午（PM）。
把小时数转换成12小时制的格式。
分钟数保持不变。
最后按照 hh:mm AM/PM 的格式输出，注意小时数不足两位要补前导零哦！

本喵的解题思路喵~

要把这个时间魔法完美施展，我们可以一步一步来，就像猫咪走路一样，优雅又准确，喵~

第一步：分离小时和分钟

我们拿到的是一个像 "18:06" 这样的字符串。为了方便计算，我们需要把小时 "18" 和分钟 "06" 分开。

小时部分 "18" 需要转换成数字，这样才能进行数学运算。
分钟部分 "06" 不会改变，所以可以直接当成字符串保留下来，待会儿直接拼接到结果里就好啦。

第二步：判断是 AM 还是 PM

这是最简单的一步啦！根据24小时制的规则：

如果小时数在 0 到 11 之间，那就是上午（AM）。
如果小时数在 12 到 23 之间，那就是下午（PM）。

所以，我们只需要检查一下刚刚得到的小时数 h 是不是小于 12 就可以啦！

第三步：转换小时数（最关键的魔法！）

这部分稍微有点小技巧，但难不倒聪明的我们，的说！我们来分析一下小时的转换规则：

普通 AM 小时: 01:00 到 11:59 -> 12小时制下还是 01 到 11。
普通 PM 小时: 13:00 到 23:59 -> 12小时制下是 01 到 11。转换方法就是 h - 12。
特殊情况 1: 00:00 (午夜) -> 12小时制下是 12:00 AM。
特殊情况 2: 12:00 (中午) -> 12小时制下是 12:00 PM。

如果用一堆 if-else 来写会很麻烦。本喵发现了一个超级优雅的数学魔法：取模运算 %！

我们来试试 h % 12 会发生什么：

13 % 12 = 1
18 % 12 = 6
23 % 12 = 11 PM的小时完美转换了！
1 % 12 = 1
11 % 12 = 11 AM的小时（除了0点）也完美保持不变！

现在只剩下两个捣蛋鬼：00 点和 12 点。

00 % 12 = 0
12 % 12 = 0 看呐！它们俩取模后都变成了 0！而在12小时制里，它们都应该显示为 12。

所以，我们的统一规则就是：

计算 h % 12 得到新的小时数 h12。
如果 h12 等于 0，就把它变成 12。
否则，h12 就是我们想要的小时数。

这个方法是不是超级简洁又厉害呀？喵~

第四步：格式化输出

最后一步就是把我们准备好的材料拼接起来！

转换后的小时数 h12
冒号 :
原始的分钟字符串 mm
一个空格
判断好的 AM 或 PM

别忘了，如果 h12 是个位数（比如 6），要记得在前面补上一个 '0'，让它变成 "06" 哦！

魔法代码的实现喵！

下面就是把我们的思路变成现实的代码啦，本喵加了详细的注释，方便主人理解每一句都在做什么！

cpp

#include <iostream>
#include <string>

using namespace std;

int main() {
    // t是测试用例的数量，先读进来喵~
    int t;
    cin >> t;
    while (t--) {
        // 读入 "hh:mm" 格式的时间字符串
        string s;
        cin >> s;

        // 用 substr 截取前两位作为小时，再用 stoi 把它变成整数，方便计算！
        int h = stoi(s.substr(0, 2));
        // 分钟部分从第3个位置开始（下标从0算哦），截取两位。它不用变，所以还是字符串就好啦。
        string m = s.substr(3, 2);

        // 判断是上午还是下午。这里用了一个超可爱的三元运算符！
        // 如果小时h小于12，就是AM，否则就是PM。一行就搞定了判断，好厉害的说！
        string period = (h < 12) ? "AM" : "PM";

        // 这就是我们刚才分析的核心魔法！用取模运算来转换小时数。
        int h12 = h % 12;

        // 处理 00:xx 和 12:xx 的特殊情况。
        // 取模后等于0的，都应该显示为12点。
        if (h12 == 0) {
            h12 = 12;
        }

        // 为了美观和符合题目要求，如果小时是一位数，就在前面补一个'0'，喵~
        if (h12 < 10) {
            cout << '0';
        }
        
        // 最后把所有部分拼起来，加上冒号和空格，完美输出！
        cout << h12 << ':' << m << ' ' << period << '\n';
    }
    return 0;
}

时空消耗分析喵

时间复杂度: O(T) 的说。对于每个测试用例，我们都执行了固定次数的字符串操作和算术运算，这些操作的时间消耗是常数级别的。如果有 T 个测试用例，总时间就和 T 成正比啦。
空间复杂度: O(1) 的说。在每次循环中，我们只用了几个变量（s, h, m, period 等）来存储当前时间的信息。使用的内存空间是固定的，不会因为输入的不同而改变，所以是常数空间复杂度。

本喵的小课堂时间！

这道题虽然是入门级，但里面的小技巧很实用哦！主人可以从中学到：

核心思想：对于有多种情况需要判断的问题，可以尝试寻找一个统一的数学公式或逻辑来简化代码，避免写冗长的 if-else 结构。
字符串处理：substr() 用于截取子串，stoi() 用于将字符串转为整数。这是C++中处理字符串数字的常用组合技，一定要掌握呐！
数学技巧：善用取模运算符 %！它在处理周期性、循环性的问题时（比如时钟、星期）简直是神来之笔！
注意细节：千万不要忘记格式化输出，比如本题中的前导零。很多时候，成败就在这些小细节里，一不小心就会得到 WA (Wrong Answer) 的喵。

希望本喵的讲解对主人有帮助！只要多多练习，一定能成为算法大师的，加油喵~！(ฅ'ω'ฅ)

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喵喵，时间魔法开始啦！ ​

本喵的解题思路喵~ ​

第一步：分离小时和分钟 ​

第二步：判断是 AM 还是 PM ​

第三步：转换小时数（最关键的魔法！） ​

第四步：格式化输出 ​

魔法代码的实现喵！ ​

时空消耗分析喵 ​

本喵的小课堂时间！ ​