C++使用数学方法解决鸡蛋掉落问题
时间: 2023-06-10 14:08:50 浏览: 68
鸡蛋掉落问题是一道经典的算法问题,可以使用数学方法来解决。假设有n个鸡蛋和m层楼,我们需要确定从哪一层楼开始扔鸡蛋,可以在最坏情况下最少用多少次才能确定鸡蛋会碎。
首先,我们可以将问题转化为一个二分查找问题。假设我们已经确定从第x层楼开始扔鸡蛋,如果鸡蛋碎了,则需要在前x-1层楼中继续搜索;如果鸡蛋没碎,则需要在第x+1层到第m层楼中继续搜索。因此,我们可以使用二分查找的思想来确定x的值。
接下来,我们需要确定每次扔鸡蛋的楼层数。假设我们每次从第k层楼扔鸡蛋,如果鸡蛋碎了,则需要在前k-1层楼中继续搜索;如果鸡蛋没碎,则需要在第k+1层到第m层楼中继续搜索。因此,每次扔鸡蛋的楼层数应该以相等的间隔递增,即第一次从第1层楼开始,第二次从第k+1层楼开始,第三次从第k+1+k-1=2k层楼开始,以此类推,直到最后一次从第k*(n-1)+1层楼开始。
根据这个规律,我们可以得到以下公式:
k + (k-1) + (k-2) + ... + 1 = k*(k+1)/2 >= n
解这个不等式,可以得到:
k >= (-1 + sqrt(1+8n))/2
因此,我们可以使用上述公式来确定每次扔鸡蛋的楼层数。最坏情况下,我们需要的次数为:
T = ceil((-1 + sqrt(1+8n))/2) + m/(k-1)
其中,ceil表示向上取整。
这样,我们就可以使用数学方法来解决鸡蛋掉落问题。
相关问题
平方根法解决鸡蛋掉落问题C++代码
以下是使用平方根法解决鸡蛋掉落问题的C代码:
```c
#include <stdio.h>
#include <math.h>
int eggDrop(int n, int k) {
int x = ceil(sqrt(2 * k));
int res = x;
while ((res * (res + 1)) / 2 < k) {
res++;
}
return res;
}
int main() {
int n = 2, k = 36;
printf("Minimum number of trials in worst case with %d eggs and %d floors is %d \n", n, k, eggDrop(n, k));
return 0;
}
```
其中,`eggDrop`函数使用平方根法计算最小的实验次数,`main`函数用于测试。在这个例子中,我们假设有2个鸡蛋和36层楼。该程序将输出最坏情况下的最小实验次数。
鸡蛋掉落问题C++带阿米
以下是带有注释的鸡蛋掉落问题的 C++ 代码实现:
```cpp
#include <iostream>
#include <cstring>
using namespace std;
const int N = 1005;
int n, k;
int dp[N][N]; // dp[i][j] 表示 i 个鸡蛋在 j 层楼最多可以尝试多少次
int main()
{
cin >> n >> k;
// 当只有一颗鸡蛋时,最多需要尝试 k 次
for (int j = 1; j <= k; j ++ ) dp[1][j] = j;
// 当只有一层楼时,最多只需要尝试一次
for (int i = 1; i <= n; i ++ ) dp[i][1] = 1;
// 递推公式
for (int i = 2; i <= n; i ++ )
for (int j = 2; j <= k; j ++ )
{
dp[i][j] = 0x3f3f3f3f; // 初始化为一个很大的数
for (int x = 1; x <= j; x ++ )
// 在 x 层楼扔鸡蛋,有两种情况:
// 1. 鸡蛋碎了,需要在 x 层以下的楼层继续寻找
// 2. 鸡蛋没碎,需要在 x 层以上的楼层继续寻找
// max(dp[i-1][x-1], dp[i][j-x]) 表示这两种情况的最大值
// 因为我们需要找到最坏情况下的最少尝试次数
// 加 1 是因为我们需要在 x 层楼扔鸡蛋一次
dp[i][j] = min(dp[i][j], max(dp[i-1][x-1], dp[i][j-x]) + 1);
}
// 输出 n 个鸡蛋在 k 层楼最少需要尝试的次数
cout << dp[n][k] << endl;
return 0;
}
```