鸽子和兔子

public class Main {
   public static void main(String[] args) {
       Scanner scanner = new Scanner(System.in);//        Scanner scanner = new Scanner(Main.class.getClassLoader().getResourceAsStream("data.txt"));
       while (scanner.hasNext()) {
           String m = scanner.next();
           String n = scanner.next();
           String[] r = pigeonAndRabbit(m, n);            if (r == null) {
               System.out.println(0+" "+0 + " " + 0);
           } else {
               System.out.println(1+" "+r[0] + " " + r[1]);
           }
       }

scanner.close();
   }    /**
    * 计算鸽子和兔子的数目
    *
    * @param ms 鸽子和兔子的头数
    * @param ns 鸽子和兔子的脚数
    * @return 长度为2的数符串,分别表示鸽子的数量和兔子数量,如果无解就返回null
    */
   private static String[] pigeonAndRabbit(String ms, String ns) {        int lastN = ns.charAt(ns.length() - 1) - ‘0‘;        // ns为偶数
       if (lastN % 2 != 0) {            return null;
       }        int[] m = getNumber(ms);        int[] n = getNumber(ns);        // 鸽子数
       // 4 * m
       int[] x = multiply(m, new int[]{4});        // 兔子数
       // 2 * m
       int[] y = multiply(m, new int[]{2});        // 4m >= n && n >= 2m
       if (compare(x, n) >= 0 && compare(n, y) >= 0) {            // 4m - n
           x = minus(x, n);            // (4m - n) / 2
           x = divide2(x);            // n - 2m
           y = minus(n, y);            // (n - 2m) / 2
           y = divide2(y);            return new String[]{toNumber(x), toNumber(y)};

} else {            return null;
       }
   }    /**
    * 将整数字符串表示成整数数组
    *
    * @param n 整数字符串
    * @return 整数数组 下标从小到大表示数位的从低到高
    */
   private static int[] getNumber(String n) {        int[] r = new int[n.length()];        for (int i = 0; i < r.length; i++) {
           r[i] = n.charAt(n.length() - i - 1) - ‘0‘;
       }        return r;
   }    /**
    * 两个数相乘
    *
    * @param m 乘数
    * @param n 乘数
    * @return 结果
    */
   private static int[] multiply(int[] m, int[] n) {        // 结果最多的位数
       int[] r = new int[m.length + n.length];        // 来自低位的进位
       int c;        int t;        int k;        for (int i = 0; i < n.length; i++) {            // 计算n[i]*m

if (n[i] == 0) {                continue;
           }

c = 0;            for (int j = 0; j < m.length; j++) {
               t = n[i] * m[j] + r[i + j] + c;
               r[i + j] = t % 10;
               c = t / 10;

}            // 如果还有进位要继续处理
           k = i + m.length;            while (c != 0) {
               t = c + r[k];
               r[k] = t % 10;
               c = t / 10;
               k++;
           }
       }        return r;
   }    /**
    * 两个整数相加
    *
    * @param m 整数
    * @param n 整数
    * @return 结果
    */
   private static int[] add(int[] m, int[] n) {        // 保证n不小于m
       if (m.length > n.length) {            int[] t = m;
           m = n;
           n = t;
       }        // 结果的最大长度
       int[] r = new int[n.length + 1];        // 来自低位的进位
       int c = 0;        for (int i = 0; i < m.length; i++) {
           r[i] = m[i] + n[i] + c;
           c = r[i] / 10;
           r[i] %= 10;
       }        // 计算余下的部分
       for (int i = m.length; i < n.length; i++) {
           r[i] = n[i] + c;
           c = r[i] / 10;
           r[i] %= 10;
       }        // 最后还有进位
       if (c != 0) {
           r[r.length - 1] = c;            return r;
       }        // 没有进位
       else {            int[] ret = new int[r.length - 1];
           System.arraycopy(r, 0, ret, 0, ret.length);            return ret;
       }
   }    /**
    * 比较两个整数是否相等,下标由小到大表示由低位到高位,忽略最高有效位上的前导0
    *
    * @param m 整数
    * @param n 整数
    * @return m > n返回1,m = n返回0,m < n返回-1
    */
   private static int compare(int[] m, int[] n) {        if (m == null && n == null) {            return 0;
       }        // null最小
       if (m == null) {            return -1;
       }        if (n == null) {            return 1;
       }        int lastM = m.length - 1;        int lastN = n.length - 1;        // 找m的最高有效位的位置,至少有一位
       while (lastM >= 1 && m[lastM] == 0) {
           lastM--;
       }        // 找n的最高有效位的位置,至少有一位
       while (lastN >= 1 && n[lastN] == 0) {
           lastN--;
       }        // m的数位比n多,说明m比n大
       if (lastM > lastN) {            return 1;
       }        // m的数位比n少,说明m比n小
       else if (lastM < lastN) {            return -1;
       } else {            // 位数一样,比较每一个数位上的值,从高位到低位进行比较
           for (int i = lastM; i >= 0; i--) {                if (m[i] > n[i]) {                    return 1;
               } else if (m[i] < n[i]) {                    return -1;
               }
           }            return 0;
       }
   }    /**
    * 做减法n-m,保证n大于等于m
    *
    * @param n 整数
    * @param m 整数
    * @return 结果
    */
   private static int[] minus(int[] n, int[] m) {

n = format(n);
       m = format(m);        int[] r = new int[n.length];        // 当前位被借位
       int c = 0;        int t;        for (int i = 0; i < m.length; i++) {
           t = n[i] - c - m[i];            // 当前位够减
           if (t >= 0) {
               r[i] = t;                // 没有进行借位
               c = 0;
           }            // 不够减
           else {
               r[i] = t + 10;                // 进行借位
               c = 1;
           }
       }        // 还有借位
       for (int i = m.length; c != 0 && i < n.length; i++) {
           t = n[i] - c;            // 当前位够减
           if (t >= 0) {
               r[i] = t;                // 没有进行借位
               c = 0;
           }            // 不够减
           else {
               r[i] = t + 10;                // 进行借位
               c = 1;
           }
       }        return format(r);
   }    /**
    * 将整数进行格式化,去掉高位的前导0
    *
    * @param r 整数
    * @return 结果
    */
   private static int[] format(int[] r) {        int t = r.length - 1;        // 找最高有效位
       while (t > 0 && r[t] == 0) {
           t--;
       }        int[] nr = new int[t + 1];
       System.arraycopy(r, 0, nr, 0, nr.length);        return nr;

}    /**
    * 将数n除以2
    *
    * @param n 整数
    * @return 结果
    */
   private static int[] divide2(int[] n) {        // 结果
       int[] r = new int[n.length];        // 上一位除以2后的余数
       int c = 0;        int t;        for (int i = n.length - 1; i >= 0; i--) {
           t = c * 10 + n[i];
           r[i] = t / 2;
           c = t % 2;
       }        return format(r);
   }    /**
    * 将数组表示的整数转换成字符串
    *
    * @param r 整数
    * @return 字符串表示的整数
    */
   private static String toNumber(int[] r) {        if (r == null) {            return null;
       }

StringBuilder b = new StringBuilder(r.length);        for (int i = r.length - 1; i >= 0; i--) {
           b.append(r[i]);
       }        return b.toString();
   }
}

时间: 2024-07-30 00:25:24

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