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八枚硬币
理论:
现有八枚银币a b c d e f g h,已知其中一枚是假币,其重量不同於真币,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
解法
单就求假币的问题是不难,但问题限制使用最少的比较次数,所以我们不能以单纯的迴圈比较来求解,我们可以使用决策树(decision tree),使用分析与树状图来协助求解。
一个简单的状况是这样的,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等於a,则g為真币,则h為假币,由於h比g轻而 g是真币,则h假币的重量比真币轻。
完整的比较决策树如下图所示:
java实现:
package 经典;import java.util.Random;public class Coins { public int[] coins=new int[8]; public Coins(){ for(int each:coins) each=10; } public void setFake(int weight) { coins[new Random().nextInt(8)] = weight; } public int findFake(){ if((coins[0]+coins[1]+coins[2])==(coins[3]+coins[4]+coins[5])) { if(coins[6]==coins[0]) return 7; else return 6; } else if((coins[0]+coins[3])==(coins[1]+coins[4])) { if(coins[2]==coins[0]) return 5; else return 2; } else if((coins[0]+coins[3])==(coins[2]+coins[5])) { if(coins[1]==coins[0]) return 4; else return 1; } else { if(coins[0]==coins[1]) return 3; else return 0; } } /** * @param args */ public static void main(String[] args) { // TODO Auto-generated method stub Coins coins=new Coins(); coins.setFake(9); System.out.println((coins.findFake()+1));; }}
八枚硬币
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