求解假币问题。有外观相同的n(n>3)个硬币,其中恰好有一个重量比真币轻的假币,现在采用天平称重方法找出假币,求保证找到假币的最少称重次数。以n= 101为例说明查找假币的过程代码
时间: 2024-10-18 12:11:16 浏览: 37
n枚硬币中假币问题
假币问题也被称为分量秤问题,通常用于算法设计,特别是二分搜索和贪心策略。对于n个硬币,目标是最小化秤重次数来确定哪一个是较轻的那个。一个常见的解决方案是使用二进制分割法。
以下是利用分治策略的一个简单算法步骤,以n=101为例:
1. 第一次称重:将硬币分为两组,每组50个和51个。如果平衡,则假币在未称的那一组(51个),如果不平衡,则假币在较轻的那一边。
2. 第二次称重:如果第一次不平衡,继续对包含假币的一组进行细分,再次分成两个部分,每个部分25个和26个硬币。再次称重,假币在较轻的一边。
3. 以此类推,每次都将剩余硬币数除以2并加上1,直到剩下最后一组,这一步只需一次称重就能确定哪个是假币。
代码示例(Python语言):
```python
def find_fake_coin(coin_weights):
n = len(coin_weights)
# 使用二分法,直至只剩下一个元素
while n > 1:
mid = n // 2
left = coin_weights[:mid]
right = coin_weights[mid:]
# 判断两边是否平衡
if sum(left) == sum(right): # 平衡,假币在剩下的部分
n = mid
else:
return 'Left' if sum(left) < sum(right) else 'Right' # 不平衡,假币在轻的一边
# 如果只剩下一个硬币,它就是假币
return 'Single'
# 示例
coin_weights = [True] * 101 + [False] # 真币标记为True,假币为False
print(find_fake_coin(coin_weights))
```
这个过程理论上最多需要log2(n)次称重,对于n=101,也就是4次就能确定假币。
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