泊松分酒
/* 泊松是法国数学家、物理学家和力学家。他一生致力科学事业,成果颇多。 有许多著名的公式定理以他的名字命名,比如概率论中著名的泊松分布。 有一次闲暇时,他提出过一个有趣的问题,后称为:“泊松分酒”。 在我国古代也提出过类似问题,遗憾的是没有进行彻底探索,其中流传较多是:“韩信走马分油”问题。 有3个容器,容量分别为12升,8升,5升。其中12升中装满油,另外两个空着。 要求你只用3个容器操作,最后使得某个容器中正好有6升油。 下面的列表是可能的操作状态记录: 12,0,0 4,8,0 4,3,5 9,3,0 9,0,3 1,8,3 1,6,5 每行3个数据,分别表示12,8,6升容器中的油量 第一行表示初始状态,第二行表示把12升倒入8升容器后的状态,第三行是8升倒入5升,... 当然,同一个题目可能有多种不同的正确操作步骤。 本题目的要求是,请你编写程序,由用户输入:各个容器的容量,开始的状态, 和要求的目标油量,程序则通过计算输出一种实现的步骤(不需要找到所有可能的方法)。 如果没有可能实现,则输出:“不可能”。 例如,用户输入: 12,8,5,12,0,0,6 用户输入的前三个数是容器容量(由大到小),接下来三个数是三个容器开始时的油量配置, 最后一个数是要求得到的油量(放在哪个容器里得到都可以) 则程序可以输出(答案不唯一,只验证操作可行性): 12,0,0 4,8,0 4,3,5 9,3,0 9,0,3 1,8,3 1,6,5 每一行表示一个操作过程中的油量状态。 注意: 请仔细调试!您的程序只有能运行出正确结果的时候才有机会得分! 请把所有类写在同一个文件中,调试好后,存入与【考生文件夹】下对应题号的“解答.txt”中即可。 相关的工程文件不要拷入。 请不要使用package语句。 源程序中只能出现JDK1.5中允许的语法或调用。不能使用1.6或更高版本。 */ import java.util.Scanner; public class 泊松分酒 { // 有6种倒酒方法,x[0]->y[0]即("0"->"1")代表第一个瓶子向第二个瓶子倒酒,后即同理 static int[] x = { 0, 1, 2 }; // 0 为第一个瓶子,1为第二个瓶子 ,2为第三个瓶子 static int[] y = { 1, 2, 0 }; static int[][] rr = new int[1000][3]; // 记录倒酒后每一行结果 static int index = 0; static int count = 0; static int[] tt = { 0, 0, 0 }; // 输入数据 public static int[] input() { Scanner scan = new Scanner(System.in); String[] s = scan.nextLine().split(","); int[] temp = new int[s.length]; for (int i = 0; i < s.length; i++) { // 字符转为数字 temp[i] = Integer.parseInt(s[i]); } return temp; } // 输出 public static void print(int[][] rr) { for (int i = 0; i < index; i++) { for (int j : rr[i]) System.out.print(j + "\t"); System.out.println(); } System.out.println("记录数:(" + index + ")"); } // 记录步骤 public static void record(int[] cur) { rr[index][0] = cur[0]; rr[index][1] = cur[1]; rr[index][2] = cur[2]; index++; } // 判断当前的记录 是否 在以前的记录里 存在 public static boolean curExist(int[] cur) { for (int i = 0; i < index; i++) { if (rr[i][0] == cur[0] && rr[i][1] == cur[1] && rr[i][2] == cur[2]) { return true; } } return false; } // 倒酒 public static void pour(int[] v, int[] cur, int i) { count++; // 统计倒酒的次数, 若倒酒次数超过1000次,则识为"不可能" int r = v[y[i]] - cur[y[i]]; // 计算 y瓶中还可以装入多少酒,拿y瓶的总容量-y瓶当前的酒 if (cur[x[i]] > r) { // x > y 时 cur[y[i]] = v[y[i]]; // y = 满 cur[x[i]] -= r; // x = x - r } else { // x <= y cur[y[i]] += cur[x[i]]; // y = y + x cur[x[i]] = 0; // x = x - r } } // 求解 public static void f(int[] v, int[] cur, int m) { if (m > v[0]) { System.out.println("要求得到的油量" + m + "大于最大容器" + v[0] + ",所以\n不可能"); return; } boolean flag = true; record(cur); while (flag) { if (count > 1000) { System.out.println("倒酒次数超过1000次,所以\n不可能"); return; } for (int i = 0; i < 3; i++) { // 3种倒酒方法 // 找到解,退出 if (cur[0] == m || cur[1] == m || cur[2] == m) { print(rr); // 找到解,输出记录 flag = false; break; } // 如果 x 瓶中为空,则跳过, 执行下一轮倒酒 if (cur[x[i]] == 0) { continue; } pour(v, cur, i);// 倒酒 // 记录步骤 if (curExist(cur)) { cur[0] = rr[index - 1][0]; // 还原为上次倒酒的值 cur[1] = rr[index - 1][1]; cur[2] = rr[index - 1][2]; // --index; continue; } else { record(cur); } } } } // 主函数 public static void main(String[] args) { System.out.println("输入数据(格式为7个数字用\",\"号隔开,例:)12,8,5,12,0,0,6"); int[] t = input(); // 输入数据 int[] v = { t[0], t[1], t[2] }; // 每个容器的最大容量 v int[] cur = { t[3], t[4], t[5] }; // 容器的开始的状态 init int m = t[6]; // 要求得到的油量 r f(v, cur, m); } }
输入数据(格式为7个数字用","号隔开,例:)12,8,5,12,0,0,6 12,8,5,12,0,0,6 12 0 0 4 8 0 4 3 5 9 3 0 9 0 3 1 8 3 1 6 5 记录数:(7)