谁来算算啊,有一根27厘米的细木杆,在第3厘米、7厘米、11厘米、17厘米、23厘米这五个位置上各有一只蚂蚁.木杆很细,不能同时通过一只蚂蚁.开始时,蚂蚁的头朝左还是朝右是任意的,它们只会

Question

谁来算算啊,
有一根27厘米的细木杆,在第3厘米、7厘米、11厘米、17厘米、23厘米这五个位置上各有一只蚂蚁.木杆很细,不能同时通过一只蚂蚁.开始 时,蚂蚁的头朝左还是朝右是任意的,它们只会朝前走或调头,但不会后退.当任意两只蚂蚁碰头时,两只蚂蚁会同时调头朝反方向走.假设蚂蚁们每秒钟可以走一厘米的距离.求所有蚂蚁都离开木杆 的最小时间和最大时间

Answer 1

package baidu; public class Ant { /* * step 表示蚂蚁每一个单位时间所走的长度 */ private final static int step = 1; /* * position表示蚂蚁所处的初始位置 */ private int position; /* * direction表示蚂蚁的前进方向,如果为1表示向27厘米的方向走,如果为－1,则表示往0的方向走.*/ private int direction = 1; /* * 此函数运行一次,表示蚂蚁前进一个单位时间,如果已经走下木杆则会抛出异常 */ public void walk() { if (isOut()) { throw new RuntimeException("the ant is out"); } position = position + this.direction * step; }; /** * 检查蚂蚁是否已经走出木杆,如果走出返回true * */ public boolean isOut() { return position = 27; } /** * 检查此蚂蚁是否已经遇到另外一只蚂蚁 * @param ant * @return 如果遇到返回true */ public boolean isEncounter(Ant ant) { return ant.position == this.position; } /** * 改变蚂蚁的前进方向 */ public void changeDistation() { direction = -1 * direction; } /** * 构造函数,设置蚂蚁的初始前进方向,和初始位置 * @param position * @param direction */ public Ant(int position,int direction) { this.position = position; if (direction != 1) { this.direction = -1;//方向设置初始位置,比如为0时,也将其设置为1.这样可以方便后面的处理 } else { this.direction = 1; } } } ///////////////////////////////////////////////////////// package baidu; public class Controller { public static void main(String[] args) { int time = 0; for (int i = 0; i < 32; i++) { Ant[] antArray = getAntList(getPoistions(),getDirections(i)); while (!isAllOut(antArray)) { for (Ant ant :antArray) { if (!ant.isOut()) { ant.walk(); } } time++; // 查看是否有已经相遇的Ant,如果有则更改其前进方向 dealEncounter(antArray); } System.out.println(time); // 将时间归0,这样可以重新设置条件,再次得到全部走完所需要的时间.time = 0; } } /** * 这个函数的算法很乱,但暂时能解决问题 * * @param list */ public static void dealEncounter(Ant[] antArray) { int num_ant = antArray.length; for (int j = 0; j < num_ant; j++) { for (int k = j + 1; k < num_ant; k++) { if (antArray[j].isEncounter(antArray[k])) { antArray[j].changeDistation(); antArray[k].changeDistation(); } } } } /** * 因为有5只Ant,所以组合之后有32种组合.刚好用5位二进制来表示,如果为0则表示Ant往0的方向走 如果为1,则表示往27的方向走 * *注:在通过Ant的构造函数设置初始值时,通过过滤把0修改成了-1.*/ public static int[] getDirections(int seed) { int result[] = new int[5]; result[0] = seed % 2; result[1] = seed / 2 % 2; result[2] = seed / 4 % 2; result[3] = seed / 8 % 2; result[4] = seed / 16 % 2; System.out.println("directions is " + result[0] + "|" + result[1] + "|" + result[2] + "|" + result[3] + "|" + result[4]); return result; } /** * 批量设置Ant的初始位置,这样设置不是十分必要,可以直接在代码中设置 * * @return */ public static int[] getPoistions() { return new int[] { 3,7,11,17,23 }; } /** * 取得设置好初始值的5只Ant * * @param positions * @param directions * @return */ public static Ant[] getAntList(int[] positions,int[] directions) { Ant ant3 = new Ant(positions[0],directions[0]); Ant ant7 = new Ant(positions[1],directions[1]); Ant ant11 = new Ant(positions[2],directions[2]); Ant ant17 = new Ant(positions[3],directions[3]); Ant ant23 = new Ant(positions[4],directions[4]); return new Ant[] { ant3,ant7,ant11,ant17,ant23 }; } /** * 判断是否所有的Ant都已经走出了木杆,也就是设置退出条件 * * @param antArray * @return */ public static boolean isAllOut(Ant[] antArray) { for (Ant ant :antArray) { if (ant.isOut() == false) { return false; } } return true; } }