泊松分酒问题
来源:互联网 发布:最优化理论与方法难吗 编辑:程序博客网 时间:2024/05/16 15:09
题目如下:
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
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
——————————————————————————————————————————————————————
方法是搜索。学C++这么久第一次用重载,所以贴代码纪念一下。
#include <iostream>#include <cstdio>#include <cstdlib>#include <cstring>#include <algorithm>#include <queue>#include <vector>#include <set>#include <stack>#include <map>#include <math.h>using namespace std;typedef long long LL;const int INF = 0x3f3f3f3f;const int N = 110;int ans;bool vis[N][N][N];struct Node{ int v[3]; int pre; bool operator == (Node &tmp) { return (v[0] == tmp.v[0] && v[1] == tmp.v[1]&&v[2] == tmp.v[2]); } void operator = (Node &tmp) { v[0] = tmp.v[0]; v[1] = tmp.v[1]; v[2] = tmp.v[2]; pre = tmp.pre; num = tmp.pre; } bool compare(){ if(v[0]==ans || v[1]==ans || v[2]==ans) return true; else return false; } int num;}node[100000];queue<struct Node> Q;struct Node A, B;int cnt = 0;struct Node key;bool BFS(){ B.pre = -1; vis[B.v[0]][B.v[1]][B.v[2]] = 1; Q.push(B); B.num = 0; node[cnt++] = B; while(!Q.empty()){ struct Node u = Q.front(); Q.pop(); if(u.compare()){ key = u; return true; } for(int i = 0; i < 3; i++){ for(int j = 0; j < 3; j++){ if(i == j || u.v[i] == 0 || u.v[j] == A.v[j]) continue; int k = 0; if(u.v[i] > A.v[j] - u.v[j]) k = A.v[j] - u.v[j]; else k = u.v[i]; struct Node tmp = u; tmp.v[i] -= k; tmp.v[j] += k; if(vis[tmp.v[0]][tmp.v[1]][tmp.v[2]]) continue; tmp.pre = u.num; tmp.num = cnt; node[cnt++] = tmp; Q.push(tmp); vis[tmp.v[0]][tmp.v[1]][tmp.v[2]] = 1; } } } return -1;}int main(){ cin>>A.v[0]>>A.v[1]>>A.v[2]>>B.v[0]>>B.v[1]>>B.v[2]>>ans; if(BFS()) { stack<struct Node> S; while(key.pre != -1){ S.push(key); key = node[key.pre]; } S.push(B); while(!S.empty()){ key = S.top(); S.pop(); printf("%d %d %d\n", key.v[0], key.v[1], key.v[2]); } } else puts("不可能"); return 0;}
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