编写一个实验程序查找假币,有n(n>3)个假币,其中有一个假币,且假币较轻,采用天平称重方式找到这个假币,并给出操作步骤,设计算法并写出运行代码
时间: 2024-10-08 10:08:02 浏览: 84
编写一个寻找单个假币的实验程序,可以使用分治策略,即二分法来解决这个问题。这个过程通常被称为"找次品"。以下是算法设计和简单的Python代码示例:
算法步骤:
1. 将n个硬币分成两组,每组n/2个。
2. 使用天平称重,如果两边重量相等,则假币在未被称量的一组;如果不相等,假币在较轻的那一边。
3. 如果n是偶数,重复步骤1-2,直到剩下1个硬币,那个就是假币。
4. 如果n是奇数,重复步骤1-2两次,当剩下3个硬币时,再次分成1,1,1三组,找出最轻的一组,接着称一次即可确定假币。
Python代码(简化版):
```python
def find_fake_coin(coins):
if len(coins) == 3: # n为奇数的情况
lighter_group = compare_weight(coins[0], coins[1])
return lighter_group if lighter_group != None else coins[2]
else: # n为偶数的情况
middle_group = divide_and_compare(coins, len(coins) // 2)
if middle_group == 'lighter':
return find_fake_coin(middle_group)
else:
remaining_coins = [coin for coin in coins if coin not in middle_group]
return find_fake_coin(remaining_coins)
def compare_weight(coin1, coin2):
# 假设天平是一个函数,实际应用中需要实现这个功能
if weight_func(coin1) < weight_func(coin2):
return coin1
elif weight_func(coin1) > weight_func(coin2):
return coin2
else:
return None
def divide_and_compare(coins, half):
left, right = [], []
for i in range(half):
left.append(coins[i])
for i in range(half, len(coins)):
right.append(coins[i])
result = compare_weight(left, right)
if result == left[0]:
return 'lighter'
else:
return 'heavier'
# 示例
coins = [1, 1, 1, 2, 3] # 假设2是最轻的假币
fake_coin = find_fake_coin(coins)
print(f"The fake coin is {fake_coin}.")
```
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