每周一道算法题005:切木棒

问题:

假设要把长度为n厘米的木棒切分为1厘米长的小段,但是1根木棒只能由1人切分,当木棒被切分为3段后,可以同时由3个人分别切分木棒。求最多有m个人时,最少要切分几次。

譬如n=8,m=3时如下图所示,切分4次就可以了。

求当n=20,m=3时的最少切分次数。
求当n=100,m=5时的最少切分次数。

思路:

这道题最难的不是算法,而是理解题意。
木棒刚开始只有1根,题目规定“1根木棒只能由1人切分”,此时由1人切分后,变成2根;
2根木棒再做切分,也要满足“1根木棒只能由1人切分”的规则,所以此时由2个人,每人切1根,变成了4根;
随后,题目说“当木棒被切分为3段后,可以同时由3个人分别切分木棒”,也就是说,
当木棒根数达到上限人数后,每一次便只能切分出上限人数的根数了。
而在这之前,每次都有足够的人切木棒,每次也都是一分为二,木棒的数量都是翻倍递增

用文字来描述便是:

当前木棒数量 >= 人数上限时,新木棒数量 = 原有木棒数量 + 上限人数;
当前木棒数量 < 人数上限时,新木棒数量 = 原有木棒数量 * 2;
当新木棒数量大于等于木棒长度时,切分结束。

此题可以用递归和循环两种方法来解。

递归:

递归的结束条件便是current(当前的木棒数)>= n (木棒长度)。
当current (当前的木棒数)< m(人数上限)时,current = current * 2。
当current(当前的木棒数)>= m (人数上限)时,current = current + m;
每次递归时,就将当前木棒数通过参数传入下一次递归中,直至满足退出条件。

循环:

循环的结束条件与递归一样,也是当current(当前的木棒数)>= n (木棒长度)时退出,即是current < n时一直执行循环。
当current (当前的木棒数)< m(人数上限)时,current = current + current。
当current(当前的木棒数)>= m (人数上限)时,current = current + m;
每执行一次循环,count(循环计数,即切分次数)加1。

解答:

php

// 递归
// m 为上限人数
// n 为木棒长度
// current 为当前木棒数量
function cutBar($m, $n, $current)
{
    if ($current >= $n) {
        return 0;
    } elseif ($current < $m) {
        return 1 + cutBar($m, $n, $current * 2);
    } else {
        return 1 + cutBar($m, $n, $current + $m);
    }
}

// 循环
function cutBar2($m, $n)
{
    $current = 1;// 初始木棒数
    $count = 0; // 切分计数
    while ($current < $n) {
        $current += $current < $m ? $current : $m;
        $count++;
    }
    return $count;
}

$rs = cutBar(3, 8, 1);
echo $rs."\n";

$rs = cutBar(3, 20, 1);
echo $rs."\n";

$rs = cutBar(5, 100, 1);
echo $rs."\n";

$rs = cutBar2(3, 8);
echo $rs."\n";

$rs = cutBar2(3, 20);
echo $rs."\n";

$rs = cutBar2(5, 100);
echo $rs."\n";

输出:

4
8
22
4
8
22

golang

package main

import "fmt"

func main() {
    rs := cutBar(3, 8, 1)
    fmt.Println(rs)

    rs = cutBar(3, 20, 1)
    fmt.Println(rs)

    rs = cutBar(5, 100, 1)
    fmt.Println(rs)

    rs = cutBar2(3, 8)
    fmt.Println(rs)

    rs = cutBar2(3, 20)
    fmt.Println(rs)

    rs = cutBar2(5, 100)
    fmt.Println(rs)
}

func cutBar(m, n, current int) int {
    if current >= n {
        return 0
    } else if current < m {
        return 1 + cutBar(m, n, current*2)
    } else {
        return 1 + cutBar(m, n, current+m)
    }
}

func cutBar2(m, n int) int {
    current := 1
    count := 0
    for current < n {
        if current < m {
            current += current
        } else {
            current += m
        }
        count++
    }
    return count
}

输出:

4
8
22
4
8
22

原文地址:https://blog.51cto.com/ustb80/2425825

时间: 2024-10-07 11:02:20

每周一道算法题005:切木棒的相关文章

每周一道算法题003:翻牌

问题: 有100张写着数字1-100的牌,并按顺序排列.最开始所有牌都是背面朝上放置.某人从第2张牌开始,隔1张牌翻牌.然后第2, 4, 6, -,100张牌就会变成正面朝上.接下来,另一个人从第3张牌开始,隔2张牌翻牌(原本背面朝上的,翻转成正面朝上:原本正面朝上的,翻转成背面朝上).再接下来,又有一个人从第4张牌开始,隔3张牌翻牌.像这样,从第n张牌开始,每隔n-1张牌翻牌,直到没有可翻动的牌为止.求当所有牌不再变动时,所有背面朝上的牌的数字. 思路: 这道题思路有很多种: 思路1设i为轮次

每周一道算法题001:回文数

题目: 找出大于10的最小的2进制,8进制,10进制都是回文数的最小的数.回文数指的是正读和反读都是一样的数,例如:33,10001,123454321... 思路: 先转换进制,然后统一处理成字符串进行比较 解答: PHP function execute(){ $x = 11; while (1) { if ($x == strrev($x) && decbin($x) == strrev(decbin($x)) && decoct($x) == strrev(deco

每周一道算法题002:四则运算

问题: 求位于1000-9999,满足如下条件的数: 各位数字间加入四则运算符,也可省略,使得按四则运算计算的结果为原数字的各位数逆序排列. 例如:351 → 3×51 = 153 思路: 遍历1000-9999所有的数字,切分并组合运算符,拼成四则运算的算式然后计算.4位数中最大的数是9999,他可以被拆成999+9=1008,逆排后不可能等于原数,减法和除法不可能计算出比原数更大的数,所以只需要考虑乘法. php提供了eval函数,可以很方便的计算,但是需要对数字进行处理,因为08开头的数字

每周一道算法题006:抽签组合

问题: 有如下3支队伍,每个队伍都有2名队员.team1:A,B;team2:C,D;team3:E,F; 现在每个队出1个人,组成一个队去探险,请列出所有的组队方式. 思路: 这就是一个组合的问题,每个队里挑一人,那么总共应该有222=8种组合方式.如果暴力求解,那就是三层循环嵌套.但如果问题扩展一下,变成10个队,每个队10人,就无法暴力求解了,至少代码是没有扩展性的. 有如下一种思路: 循环所有的队伍第一次取出A,B两名队员,存起来:第二次取出C,D两名队员,与前一轮存下的队员进行交叉组合

每周一道算法题:兑换零钱

问题: 已知可兑换的零钱种类有1元,5元,10元,20元4种,现在有100块钱要换成零钱且总数量少于15张,有几种换法?分别是什么? 思路: 已知有[1,5,10,20]这样的一个可选数据集S,现在要从中取出n个数,每个数的张数为a,使得a1xn1+a2xn2+...aixni = 100. 最大的面额是20,总共需要100/20=5张,这是最少的张数,所以循环的下限是5,上限题目已经限定了,是15. 也就是说,从S这个数据集中,取5-15个数,使得他们的和为100,数是可以重复的. 先考虑最简

每周一道算法题009:找二进制对称的日期

题目: 把年月日表示为YYYYMMDD这样的8位整数,然后把这个整数转换成二进制数并且逆序排列,再把得到的二进制数转换成十进制数,求与原日期一致的日期.求得的日期要在上一次东京奥运会(1964年10月10日)到下一次东京奥运会(预定举办日期为2020年7月24日)之间. 思路: 从起始时间开始逐天累加,对每一天进行进制转换并反转,然后比较,如果相同就输出,不同就继续,直至到达结束时间. 解答: php: function findDate($begin, $end) { $beginDate =

每周一道算法题010:扫地机器人路径统计

问题: 假设有一款不会反复清扫同一个地方的机器人,它只能前后左右移动.举个例子,如果第1次向后移动,那么连续移动3次时,就会有以下9种情况(图6).又因为第1次移动可以是前后左右4种情况,所以移动3次时全部路径有9×4=36种. 求这个机器人移动12次时,有多少种移动路径? 思路: 尝试用递归和非递归两种办法来解. 递归思路:从起点开始,在各方向移动1步,如果移动后的点不在当前的路径中,就加入到当前路径中,并进行下一次移动,当移到到指定的N步时,退出,并计数加1,视为找到一条路径. 非递归思路:

每周一道算法题011:最长公共子串

问题: 求以下几组单词的最长公共子串的长度1.fish和fosh2.fish和hish3.fish和vista 思路: 可以用表格法,横纵坐标分别是两个单词,如果字符相同,就用左上角的数字加1,最后取表格中的最大值. 解答: php: <?php // 找出两个单词的最长公共子串 function findLongestSubString($word1, $word2) { $len1 = strlen($word1); $len2 = strlen($word2); $cell = array

一天一道算法题---6.3---二分运用

感谢微信平台 : 一天一道算法题 -----  一天多一点进步----- 先来段 废话: 已经 3 4天没更了 主要还是自己 太懒了 .... 好 让我们 开始吧 题目链接: touch  me 是不是 有点长啊  最可恶的是 还有张 诱人的 馅饼  --- 话说 有个很好的美国系列校园青春 sex movie ---  American Pie  --- 美国派----- 题目大意: 有F+1个人来分N个圆形蛋糕 每个人得到的必是一整块蛋糕 (不是由几块拼在一起的)面积要相同 求每个人最多能得