演算法學習筆記之百錢買百雞問題
阿新 • • 發佈:2019-01-22
百錢買百雞的問題算是一套非常經典的不定方程的問題,題目很簡單:公雞5文錢一隻,母雞3文錢一隻,小雞3只一文錢, 用100文錢買一百隻雞,其中公雞,母雞,小雞都必須要有,問公雞,母雞,小雞要買多少隻剛好湊足100文錢?
我們可以設公雞為x,母雞為y,小雞為z,可以得出下列方程:
x + y +z=100;
5x + 3y + z/3 = 100;
再看看x,y,z的取值,只有100文錢,5x < 100 =>x < 20,同理y < 33 ,則 z = 100 - x - y;
則寫出下列程式:
private static void BQBJ() {
//公雞的上限
for (int x = 1; x < 20; x++) {
//母雞的上限
for (int y = 1; y < 33; y++) {
//剩餘小雞的數量
int z = 100 - x - y;
if ((z%3 == 0) && (5*x + 3*y + z/3) == 100){
System.out.println("公雞=" + x + ";母雞=" + y + ";小雞=" + z);
}
}
}
}
輸出為:
我們要知道目前的時間複雜度是O(N2),實際應用中這個複雜度是不能讓你接受的,最多最多能讓人接受的是O(N)。
下面來看第二種方式:
x+y+z = 100 ①
5x+3y+z/3 = 100 ②
令②x3-① 可得
7x+4y = 100
=>y = 25-(7/4)x ③
又因為0 < y < 100 的自然數,則可令
x = 4k ④
將④代入③可得
=> y = 25-7k ⑤
將④⑤代入①可知
=> z = 75+3k ⑥
要保證 0 < x,y,z < 100 的話,k的取值範圍只能是1,2,3
程式碼為:
//m為錢數,n為雞數
private static void BQBJ(int m, int n) {
int x,y,z;
for (int k = 1; k < 4; k++) {
x = 4*k;
y = 25 - 7*k;
z = 3*k + 75;
System.out.println("公雞=" + x + ";母雞=" + y + ";小雞=" + z);
}
}
執行結果:
這一次我們做到了O(n)的時間複雜度,能接受,感覺還不錯。