如何用Java解决你有一架天平。现在你要设计一套砝码,使得利用这些砝码可以称出任意 小于等于 N 的正整数重量。 那么这套砝码最少需要包含多少个砝码? 注意砝码可以放在天平两边。 输入格式 输入包含一...
时间: 2024-03-07 16:50:40 浏览: 19
C语言_砝码称重问题
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这是一个著名的数学问题,称为“砝码问题”或“称重问题”。解决这个问题的一种常见方法是使用二进制。具体来说,我们将每个砝码的重量表示为 $2^k$ 的形式,其中 $k$ 是一个非负整数。这样,我们就可以用二进制表示任何小于等于 $N$ 的正整数的重量。
例如,如果 $N=13$,我们可以用 $2^0=1$、$2^2=4$ 和 $2^3=8$ 这三个砝码来称出任何小于等于 $13$ 的正整数的重量。具体来说,我们可以按照以下步骤进行称重:
1. 将 $13$ 放在天平的左边,不放任何砝码在右边。
2. 将 $8$ 放在天平的右边,左边剩余 $5$。
3. 将 $4$ 放在天平的左边,右边剩余 $4$。
4. 将 $4$ 放在天平的右边,左边和右边的重量相等,称出了 $9$ 的重量。
5. 将 $1$ 放在天平的左边,右边剩余 $3$。
6. 将 $1$ 放在天平的右边,左边和右边的重量相等,称出了 $10$ 的重量。
7. 将 $1$ 放在天平的右边,左边剩余 $2$。
8. 将 $1$ 放在天平的左边,右边剩余 $1$。
9. 将 $1$ 放在天平的右边,左边和右边的重量相等,称出了 $11$ 的重量。
10. 将 $1$ 放在天平的右边,左边剩余 $0$。
11. 左右两边的重量相等,称出了 $13$ 的重量。
因此,对于 $N=13$,最少需要 $3$ 个砝码。
以下是用Java代码实现砝码问题的方法:
```java
import java.util.*;
public class Main {
public static void main(String[] args) {
Scanner in = new Scanner(System.in);
int N = in.nextInt();
int ans = 0;
while (N > 0) {
if (N % 2 == 1) ans++;
N >>= 1;
}
System.out.println(ans);
}
}
```
该代码首先读入 $N$,然后使用位运算计算出 $N$ 的二进制表示中 $1$ 的个数,即为所需的砝码数。
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