2241.设计一个ATM机器

目标

一个 ATM 机器，存有 5 种面值的钞票：20 ，50 ，100 ，200 和 500 美元。初始时，ATM 机是空的。用户可以用它存或者取任意数目的钱。

取款时，机器会优先取 较大 数额的钱。

• 比方说，你想取 $300 ，并且机器里有 2 张 $50 的钞票，1 张 $100 的钞票和1 张 $200 的钞票，那么机器会取出 $100 和 $200 的钞票。
• 但是，如果你想取 $600 ，机器里有 3 张 $200 的钞票和1 张 $500 的钞票，那么取款请求会被拒绝，因为机器会先取出 $500 的钞票，然后无法取出剩余的 $100 。注意，因为有 $500 钞票的存在，机器 不能 取 $200 的钞票。

请你实现 ATM 类：

• ATM() 初始化 ATM 对象。
• void deposit(int[] banknotesCount) 分别存入 $20 ，$50，$100，$200 和 $500 钞票的数目。
• int[] withdraw(int amount) 返回一个长度为 5 的数组，分别表示 $20 ，$50，$100 ，$200 和 $500 钞票的数目，并且更新 ATM 机里取款后钞票的剩余数量。如果无法取出指定数额的钱，请返回 [-1] （这种情况下 不 取出任何钞票）。

示例 1：

输入：
["ATM", "deposit", "withdraw", "deposit", "withdraw", "withdraw"]
[[], [[0,0,1,2,1]], [600], [[0,1,0,1,1]], [600], [550]]
输出：
[null, null, [0,0,1,0,1], null, [-1], [0,1,0,0,1]]
解释：
ATM atm = new ATM();
atm.deposit([0,0,1,2,1]); // 存入 1 张 $100 ，2 张 $200 和 1 张 $500 的钞票。
atm.withdraw(600);        // 返回 [0,0,1,0,1] 。机器返回 1 张 $100 和 1 张 $500 的钞票。机器里剩余钞票的数量为 [0,0,0,2,0] 。
atm.deposit([0,1,0,1,1]); // 存入 1 张 $50 ，1 张 $200 和 1 张 $500 的钞票。
                          // 机器中剩余钞票数量为 [0,1,0,3,1] 。
atm.withdraw(600);        // 返回 [-1] 。机器会尝试取出 $500 的钞票，然后无法得到剩余的 $100 ，所以取款请求会被拒绝。
                          // 由于请求被拒绝，机器中钞票的数量不会发生改变。
atm.withdraw(550);        // 返回 [0,1,0,0,1] ，机器会返回 1 张 $50 的钞票和 1 张 $500 的钞票。

说明：

• banknotesCount.length == 5
• 0 <= banknotesCount[i] <= 10^9
• 1 <= amount <= 10^9
• 总共 最多有 5000 次 withdraw 和 deposit 的调用。
• 函数 withdraw 和 deposit 至少各有 一次 调用。

思路

设计一个ATM机，支持存入面额为 20，50，100，200，500 的钞票，取款时优先使用大额的钞票，即只要存在大额的钞票，不论最终能否凑成给定的数额，都要尽量多的取。如果无法取出指定数额的钱，返回 [-1]，否则返回组合方案。

直接根据题意模拟即可，可以定义一个面额数组来避免硬编码。

代码

/**
 * @date 2025-01-05 15:10
 */
public class ATM {

    public int[] cnt = new int[5];
    public int[] value = new int[]{20, 50, 100, 200, 500};

    public ATM() {

    }

    public void deposit(int[] banknotesCount) {
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            cnt[i] += banknotesCount[i];
        }
    }

    public int[] withdraw(int amount) {
        int[] res = new int[5];
        for (int i = 4; i >= 0; i--) {
            res[i] = Math.min(amount / value[i], cnt[i]);
            amount -= res[i] * value[i];
        }
        if (amount == 0) {
            for (int i = 0; i < 5; i++) {
                cnt[i] -= res[i];
            }
            return res;
        } else {
            return new int[]{-1};
        }
    }
}

性能