剑指offer:n个骰子的点数(java)
来源:互联网 发布:中小型企业网络规划 编辑:程序博客网 时间:2024/06/05 20:04
题目:把n个骰子仍在地上,所有骰子朝上一面的点数之和为s,输入n,打印出s的所有可能的值出现的概率。
骰子一共6个面,每个面上都有一个点数,对应的是1-6之间的一个数字。所以n个骰子的点数和的最小值是n,最大值为6n.另外根据排列组合的知识,我们还知道n个骰子的所有点数的排列数为6^n.要解决这个问题,我们需要先统计出每一个点数出现的次数,然后把每一个点数出现的次数除以6^n,就能求出每个点数出现的概率。
解法一:基于递归求骰子的点数,时间效率不够高
现在我们考虑如何统计每一个点数出现的次数。要向求出n个骰子的点数和,可以先把n个骰子分为两堆:第一堆只有一个,另一个有n-1个。单独的那一个有可能出现从1到6的点数。我们需要计算从1到6的每一种点数和剩下的n-1个骰子来计算点数和。接下来把剩下的n-1个骰子还是分成两堆,第一堆只有一个,第二堆有n-2个。我们把上一轮哪个单独骰子的点数和这一轮单独骰子的点数相加,再和n-2个骰子来计算点数和。分析到这里,我们不难发现这是一种递归的思路,递归结束的条件就是最后只剩下一个骰子。
我们可以定义一个长度为6n-n+1的数组保存n个骰子的点数和,和为sum的点数出现的次数保存到第sum-n个元素里。int g_maxValue = 6; public void printProbability(int number) { if (number < 1) return; int maxSum=number*g_maxValue; int[] pProbabilities= new int[maxSum-number + 1]; Probability(number,pProbabilities); int total=Math.pow((Double)g_maxValue,number); for(int i=number;i<=maxSum;++i){ double ratio = (double) probabilities[flag][i] / total; System.out.println(i); System.out.println(ratio); } delete pProbalities; } public void Probability(int number,int[] pProbabilities);}public void Probability(int original,int current,int sum,int[] pProbabilities){ if(current==1){ pProbabilities[sum-orginal]++; }else{ for(int i=1;i<g_maxValue;++i){ Probability(orginal,current-1,i+sum,pProbabilities); } }}
解法二:基于循环求骰子的点数,时间性能好
可以换一个思路来解决这个问题,我们可以考虑用两个数组来存储骰子点数的每一个总数出现的次数。在一次循环中,每一个数组中的第n个数字表示骰子和为n出现的次数。在下一轮循环中,我们加上一个新的骰子,此时和为n出现的次数。下一轮中,我们加上一个新的骰子,此时和为n的骰子出现的次数应该等于上一次循环中骰子点数和为n-1,n-2,n-3,n-4,n-5,n-6的次数之和,所以我们把另一个数组的第n个数字设为前一个数组对应的第n-1,n-2,n-3,n-4,n-5与n-6之和。
public void printProbability(int number) { if (number < 1) return; int g_maxValue = 6; int[][] probabilities = new int[2][]; probabilities[0] = new int[g_maxValue * number + 1]; probabilities[1] = new int[g_maxValue * number + 1]; int flag = 0; for (int i = 1; i <= g_maxValue; i++) probabilities[0][i] = 1; for (int k = 2; k <= number; ++k) { for (int i = 0; i < k; ++i) probabilities[1 - flag][i] = 0; for (int i = k; i <= g_maxValue * k; ++i) { probabilities[1 - flag][i] = 0; for (int j = 1; j <= i && j <= g_maxValue; ++j) probabilities[1 - flag][i] += probabilities[flag][i - j]; } flag = 1 - flag; } double total = Math.pow(g_maxValue, number); for (int i = number; i <= g_maxValue * number; i++) { double ratio = (double) probabilities[flag][i] / total; System.out.println(i); System.out.println(ratio); } }
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