Bài toán nhà bếp được thay đối như sau: 

Yêu cầu người lao động xếp thành một hàng để nhận đỏ ăn, trong đó những người đăng kí suất cơm gà và những người đăng kí suất cơm bò sẽ đứng lẫn với nhau. Các suất ăn vẫn được nhà bếp thực hiện và đưa vào một ngăn xếp để phục vụ người lao động. 

Quy tắc chọn suất ăn như sau: Mỗi người đến lượt sẽ nhận suất ăn được đưa ra từ ngăn xếp, nếu suất ăn đó đúng với suất ăn đã đăng kí thì người này sẽ được nhận suất ăn và đưa ra khỏi hàng đợi. Ngược lại nếu suất ăn không đúng với đăng kí thì người này sẽ ra khỏi hàng đợi và xếp lại vào cuối hàng và tiếp tục đợi. Quá trình chọn suất ăn như trên sẽ dừng lại nếu tất cả số người xếp hàng đều nhận được suất ăn đúng của mình hoặc tất cả mọi người trong hàng đợi đều không thể nhận được suất ăn như đã đăng kí. 

Em hãy viết chương trình đọc hai tệp dữ liệu chứa thông tin về các suất ăn của người lao động và tính số người không nhận được suất ăn của mình. 

Dữ liệu đầu vào gồm hai tệp, tệp input1.inp chứa thông tin về các suất ăn của người lao động trong hàng đợi, tệp input2.inp chứa thông tin về các suất ăn mà nhà ăn đã chuẩn bị và đưa vào trong ngăn xếp. Ví dụ dữ liệu đầu vào và đầu ra như sau: 

Dữ liệu đầu ra là một số nguyên cho trước chỉ số lượng người xếp hàng không thể chọn được suất ăn của mình. Trong ví dụ trên kết quả đưa ra là 2.

Đầu tiên, viết chương trình để đọc dữ liệu từ hai tệp input1.inp và input2.inp, sau đó mô phỏng quá trình phục vụ suất ăn. Dưới đây là gợi ý chương trình hoàn chỉnh mẫu:

from queue import Queue

from collections import deque

# Định nghĩa lớp Stack sử dụng deque cho ngăn xếp

class Stack:

    def __init__(self):

        self.items = deque()

    def is_empty(self):

        return len(self.items) == 0

    def push(self, item):

        self.items.append(item)

    def pop(self):

        if not self.is_empty():

            return self.items.pop()

        return None

    def size(self):

        return len(self.items)

def bepan(dangkiga, dangkibo, suatan):

    doimon = [] # list chứa ID những người phải đổi món

    while not suatan.is_empty():

        tmp = suatan.pop()

        if tmp == "bò":  # nếu suất ăn lấy ra là bò

            if not dangkibo.empty():  # còn người đăng kí suất ăn bò

                dangkibo.get()

            else:

                ID_doi = dangkiga.get()

                doimon.append(ID_doi)

        elif tmp == "gà":  # nếu suất ăn lấy ra là gà

            if not dangkiga.empty():  # còn người đăng kí suất ăn gà

                dangkiga.get()

            else:

                ID_doi = dangkibo.get()

                doimon.append(ID_doi)

    return doimon

# Khởi tạo hàng đợi cho cơm gà và cơm bò

dangkiga = Queue()

dangkibo = Queue()

# Khởi tạo ngăn xếp cho các suất ăn

suatan = Stack()

# Đọc thông tin đăng kí và đưa vào 2 queue

with open("input1.inp", "r", encoding="utf8") as file1:

    for line in file1.readlines():

        id, dangki = line.strip().split()

        if dangki == "gà":

            dangkiga.put(id)

        elif dangki == "bò":

            dangkibo.put(id)

# Đọc thông tin suất ăn và đưa vào ngăn xếp

with open("input2.inp", "r", encoding="utf8") as file2:

    data = file2.read().strip().split()

    for item in data:

        suatan.push(item)

doimon = bepan(dangkiga, dangkibo, suatan)

if len(doimon) == 0:

    print("Không có người nào phải đổi món ăn")

else:

    print("Danh sách những người phải đổi món là:", doimon)

- Nhận xét về vị trí của những người phải đổi món ăn

Sau khi chạy chương trình với nhiều trường hợp dữ liệu đầu vào khác nhau, nhận xét về vị trí của những người phải đổi món ăn:

- Những người phải đổi món ăn luôn nằm trong hàng đợi ban đầu của loại suất ăn còn lại khi loại suất ăn họ đăng ký đã được phục vụ hết.

- Vị trí của những người phải đổi món ăn phụ thuộc vào thứ tự của họ trong hàng đợi. Người đầu tiên trong hàng đợi sẽ phải đổi món trước khi đến lượt họ nếu hàng đợi của suất ăn còn lại đã hết.

Để tính toán thời gian chờ đợi trung bình cần theo dõi thời gian chờ của mỗi người. Dưới đây là chương trình mở rộng để tính toán thời gian chờ đợi trung bình.

def bepan_with_wait_time(dangkiga, dangkibo, suatan):

    doimon = [] # list chứa ID những người phải đổi món

    wait_times = {}

    current_time = 0

    while not suatan.is_empty():

        current_time += 1  # Mỗi lượt lấy suất ăn là 1 giây

        tmp = suatan.pop()

        if tmp == "bò":  # nếu suất ăn lấy ra là bò

            if not dangkibo.empty():  # còn người đăng kí suất ăn bò

                id = dangkibo.get()

                wait_times[id] = current_time

            else:

                id = dangkiga.get()

                doimon.append(id)

                wait_times[id] = current_time

        elif tmp == "gà":  # nếu suất ăn lấy ra là gà

            if not dangkiga.empty():  # còn người đăng kí suất ăn gà

                id = dangkiga.get()

                wait_times[id] = current_time

            else:

                id = dangkibo.get()

                doimon.append(id)

                wait_times[id] = current_time

    return doimon, wait_times

# Đọc thông tin đăng kí và đưa vào 2 queue

dangkiga = Queue()

dangkibo = Queue()

with open("input1.inp", "r", encoding="utf8") as file1:

    for line in file1.readlines():

        id, dangki = line.strip().split()

        if dangki == "gà":

            dangkiga.put(id)

        elif dangki == "bò":

            dangkibo.put(id)

# Đọc thông tin suất ăn và đưa vào ngăn xếp

suatan = Stack()

with open("input2.inp", "r", encoding="utf8") as file2:

    data = file2.read().strip().split()

    for item in data:

        suatan.push(item)

doimon, wait_times = bepan_with_wait_time(dangkiga, dangkibo, suatan)

if len(doimon) == 0:

    print("Không có người nào phải đổi món ăn")

else:

    print("Danh sách những người phải đổi món là:", doimon)

# Tính toán thời gian chờ đợi trung bình

if wait_times:

    total_wait_time = sum(wait_times.values())

    average_wait_time = total_wait_time / len(wait_times)

    print(f"Thời gian chờ đợi trung bình là: {average_wait_time:.2f} giây")

else: