java实现请用分支限界法求解: 1口2口3口4口5口6口7口8口9口10=100。C 在口中插入+或-,不插入则表示连接,使得最终运算结果等100,但数字顺序不能改变。如1+2+3+4+5+6+78-9+10=100;1+2+3+4+56+7+8+9+10=100;等
时间: 2023-08-13 18:05:36 浏览: 86
下面是使用分支限界法的Java实现:
```java
import java.util.*;
public class BranchAndBound {
// 表示运算符的常量
private static final char ADD = '+';
private static final char SUB = '-';
// 表示数字的数组
private static final int[] NUMBERS = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10};
// 搜索树节点的类
private static class Node {
// 已经处理的数字的数量
int count;
// 当前运算结果
int result;
// 当前表达式
String expr;
Node(int count, int result, String expr) {
this.count = count;
this.result = result;
this.expr = expr;
}
}
// 搜索树节点的比较器
private static class NodeComparator implements Comparator<Node> {
@Override
public int compare(Node o1, Node o2) {
// 比较节点的运算结果
return Integer.compare(o1.result, o2.result);
}
}
// 判断一个节点是否是叶子节点
private static boolean isLeaf(Node node) {
return node.count == NUMBERS.length;
}
// 执行一次运算,并返回运算结果
private static int evaluate(int left, int right, char op) {
if (op == ADD) {
return left + right;
} else {
return left - right;
}
}
// 使用分支限界法搜索解
private static String search() {
PriorityQueue<Node> queue = new PriorityQueue<>(new NodeComparator());
queue.offer(new Node(1, NUMBERS[0], "1"));
while (!queue.isEmpty()) {
Node node = queue.poll();
if (isLeaf(node)) {
// 如果已经处理完所有数字,且结果等于100,则找到了一组解
if (node.result == 100) {
return node.expr;
}
} else {
int count = node.count;
int result = node.result;
String expr = node.expr;
int nextNumber = NUMBERS[count];
// 分支1:连接下一个数字
queue.offer(new Node(count + 1, evaluate(result, nextNumber, ADD), expr + nextNumber));
// 分支2:在下一个数字前插入加号
queue.offer(new Node(count + 1, evaluate(result, nextNumber, ADD), expr + ADD + nextNumber));
// 分支3:在下一个数字前插入减号
queue.offer(new Node(count + 1, evaluate(result, nextNumber, SUB), expr + SUB + nextNumber));
}
}
// 没有找到解
return null;
}
public static void main(String[] args) {
String expr = search();
if (expr == null) {
System.out.println("No solution found.");
} else {
System.out.println(expr + " = 100");
}
}
}
```
该程序使用了一个优先队列来存储搜索树节点,每次取出队列中最小的节点进行扩展。在扩展节点时,分别考虑连接、插入加号和插入减号三种情况,并将扩展出的新节点加入队列。如果扩展出的节点是叶子节点且结果等于100,则找到了一组解。程序会输出其中一组解,如果没有找到解,则输出"No solution found."。
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