. 伪币识别问题。一个袋子中装有256枚金币,其中有一枚是伪币,且已知伪币比真的金币要轻。现在给你一架天平,如何快速找出那枚伪币?使用分治策略来对该问题进行求解,设计并实现相应的分治算法。代码
时间: 2024-10-23 20:08:06 浏览: 27
动态规划实现伪币鉴别(c语言)
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伪币识别问题可以通过二分查找法结合称重的方式来解决,这是一种典型的分治策略。以下是简单的步骤:
1. 将金币分成两组,每组128枚。
2. 使用天平称量这两组。如果天平平衡,则伪币在未被测量的那一半;如果不平衡,假定较轻的一边包含伪币。
3. 对找到的那128枚金币再次分为两组,每组64枚,然后重复步骤2。
4. 每次都将剩余的数量除以2,并继续将目标重量范围减半,直到只剩下一枚金币为止。
在这个过程中,每次都能排除掉一半的可能性,所以最多只需要7次比较(因为最坏的情况是从2^7=128枚减少到1枚)。当只剩最后一组两个金币时,只需一次称量即可确定哪一个是伪币。
下面是一个简单的Python实现:
```python
def find_fake_weight(coins, min_weight, max_weight):
if max_weight - min_weight == 1: # 如果只差一枚,就是伪币
return min_weight
mid = (min_weight + max_weight) // 2
half_min = coins[:mid]
half_max = coins[mid:]
left_balance = weigh(half_min, half_max)
if left_balance: # 如果左半边轻,伪币在右半边
return find_fake_weight(half_max, min_weight, mid)
else: # 如果左半边重,伪币在左半边
return find_fake_weight(half_min, mid, max_weight)
def weigh(left, right):
# 这里假设一个函数,实际应用中需要模拟称重操作
# 返回0表示平衡,1表示左轻,-1表示右轻
pass
# 调用函数,传入所有金币数组
fake_weight = find_fake_weight(coins, 0, 255)
```
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