1、引言
笔者在大学的算法竞赛中,遇到过这样的一个题目,现在拿出来与大家分享一下:现在有现有八枚银币abcdefgh,已知其中一枚是假币,其重量不同于真币,但不知是较轻或较重,如何使用天平以最少的比较次数,决定出哪枚是假币,并得知假币比真币较轻或较重。
2、分析
如果本题目只是很单纯的求解假币是哪一个,问题倒并不是很复杂,只需要回溯递归便可求得结果。问题的难点在意,我们需要用最少的步骤!!!
比之以前的数据结构问题,有递归,回溯,我们今天可能要接触一个新的概念,叫做树。顾名思义,数结构就是说我们的分析图示像树一样,有分支节点等各种信息。树结构是数据结构中的一个较大的章节,不在我们的讨论之中,在本题目当中,我们会介绍树的一个小小的分子,决策树。
我们先建立一下,八个银币求解的数学模型。一个简单的状况是这样的,我们将银币依次命名为abcdefg等,我们比较a+b+c与d+e+f,如果相等,则假币必是g或h,我们先比较g或h哪个较重,如果g较重,再与a比较(a是真币),如果g等于a,则g为真币,则h为假币,由于h比g轻而g是真币,则h假币的重量比真币轻。
如果不相等呢?又是何种情况,我们将依次分支回溯比较,直到得到最终的答案!
3、示例图
根据上面的分析,我们可以有一个完整的决策树图示:
4、代码
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public class coins {
private int [] coins;
public coins() {
coins = new int [ 8 ];
for ( int i = 0 ; i < 8 ; i++)
coins[i] = 10 ;
}
public void setfake( int weight) {
coins[( int ) (math.random() * 7 )] = weight;
}
public void fake() {
if (coins[ 0 ]+coins[ 1 ]+coins[ 2 ] ==
coins[ 3 ]+coins[ 4 ]+coins[ 5 ]) {
if (coins[ 6 ] > coins[ 7 ])
compare( 6 , 7 , 0 );
else
compare( 7 , 6 , 0 );
}
else if (coins[ 0 ]+coins[ 1 ]+coins[ 2 ] >
coins[ 3 ]+coins[ 4 ]+coins[ 5 ]) {
if (coins[ 0 ]+coins[ 3 ] == coins[ 1 ]+coins[ 4 ])
compare( 2 , 5 , 0 );
else if (coins[ 0 ]+coins[ 3 ] > coins[ 1 ]+coins[ 4 ])
compare( 0 , 4 , 1 );
if (coins[ 0 ]+coins[ 3 ] < coins[ 1 ]+coins[ 4 ])
compare( 1 , 3 , 0 );
}
else if (coins[ 0 ]+coins[ 1 ]+coins[ 2 ] <
coins[ 3 ]+coins[ 4 ]+coins[ 5 ]) {
if (coins[ 0 ]+coins[ 3 ] == coins[ 1 ]+coins[ 4 ])
compare( 5 , 2 , 0 );
else if (coins[ 0 ]+coins[ 3 ] > coins[ 1 ]+coins[ 4 ])
compare( 3 , 1 , 0 );
if (coins[ 0 ]+coins[ 3 ] < coins[ 1 ]+coins[ 4 ])
compare( 4 , 0 , 1 );
}
}
protected void compare( int i, int j, int k) {
if (coins[i] > coins[k])
system.out.print( "\n假币 " + (i+ 1 ) + " 较重" );
else
system.out.print( "\n假币 " + (j+ 1 ) + " 较轻" );
}
public static void main(string[] args) {
if (args.length == 0 ) {
system.out.println( "输入假币重量(比10大或小)" );
system.out.println( "ex. java coins 5" );
return ;
}
coins eightcoins = new coins();
eightcoins.setfake(integer.parseint(args[ 0 ]));
eightcoins.fake();
}
}
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结果:
输入假币重量(比10大或小)
ex. java coins 5
这里是一段通用的解题方法,大家可以仔细琢磨代码,对于本段代码,上面的分析已经足够,剩下的就要大家自己琢磨学习了,这样才能深刻理解。
总结
以上就是本文关于java编程实现求解八枚银币代码分享的全部内容,希望对大家有所帮助。感兴趣的朋友可以继续参阅本站其他相关专题,如有不足之处,欢迎留言指出。感谢朋友们对本站的支持!
原文链接:http://blog.csdn.net/ljtyzhr/article/details/39274059