java中如何实现求解八枚银币

发布时间:2021-08-05 15:24:28 作者:小新
来源:亿速云 阅读:120

小编给大家分享一下java中如何实现求解八枚银币,相信大部分人都还不怎么了解,因此分享这篇文章给大家参考一下,希望大家阅读完这篇文章后大有收获,下面让我们一起去了解一下吧!

1、引言

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:

java中如何实现求解八枚银币

4、代码

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(); 
  } 
}

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。

以上是“java中如何实现求解八枚银币”这篇文章的所有内容,感谢各位的阅读!相信大家都有了一定的了解,希望分享的内容对大家有所帮助,如果还想学习更多知识,欢迎关注亿速云行业资讯频道!

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