有12个硬币,用A-L表示,其中有一个假币,且假币较轻,真币重量相同。每次选择4个 硬币放置于天平的左托盘或右托盘进行称重,得到如下结果:ABCD和EFGH一样重,ABCI大于EFJK重量,EFGH和ABIJ一样重,用c代码编写配合回溯法在A-L中找出假币

时间: 2024-05-05 19:20:03 浏览: 3
以下是用C语言实现的回溯法代码,用于找出假币: ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> #define N 12 // 硬币总数 #define M 4 // 每次放置的硬币数量 char coins[N] = {'A', 'B', 'C', 'D', 'E', 'F', 'G', 'H', 'I', 'J', 'K', 'L'}; // 硬币编号 int fakeCoin = -1; // 假币编号,初始化为-1 // 称重函数,返回值为天平左右托盘重量差值 int weigh(char left[M], char right[M], char balance[3]) { int leftWeight = 0; // 左托盘重量 int rightWeight = 0; // 右托盘重量 for (int i = 0; i < M; i++) { leftWeight += (int)left[i]; rightWeight += (int)right[i]; } int diff = leftWeight - rightWeight; if (diff < 0) { balance[0] = 'r'; // 右托盘重 diff = -diff; } else if (diff > 0) { balance[0] = 'l'; // 左托盘重 } else { balance[0] = 'e'; // 平衡 } balance[1] = left[0]; // 记录左托盘放置的第一个硬币 balance[2] = right[0]; // 记录右托盘放置的第一个硬币 return diff; } // 模拟称重过程,判断是否符合题目条件 int check(char left1[M], char right1[M], char left2[M], char right2[M], char left3[M], char right3[M], char left4[M], char right4[M]) { char balance1[3], balance2[3], balance3[3]; // 记录每次称重的结果 int diff1 = weigh(left1, right1, balance1); int diff2 = weigh(left2, right2, balance2); int diff3 = weigh(left3, right3, balance3); int diff4 = weigh(left4, right4, NULL); if (diff1 == 0 && diff2 == 0 && diff3 == 0 && diff4 == 0) { return 1; // 符合条件 } if (diff1 != 0 && diff2 != 0 && diff3 != 0 && diff4 != 0) { return 0; // 不符合条件 } if (diff1 == 0 && diff2 == 0 && diff3 != 0 && diff4 != 0) { if (balance3[0] == 'l') { if (balance1[0] == balance2[0] && balance1[1] == balance3[1]) { fakeCoin = balance3[2] - 'A'; return 1; } } else if (balance3[0] == 'r') { if (balance1[0] == balance2[0] && balance1[2] == balance3[2]) { fakeCoin = balance3[1] - 'A'; return 1; } } } if (diff1 == 0 && diff3 == 0 && diff4 != 0) { if (balance2[0] == 'l') { if (balance1[0] == balance3[0] && balance1[1] == balance2[1]) { fakeCoin = balance2[2] - 'A'; return 1; } } else if (balance2[0] == 'r') { if (balance1[0] == balance3[0] && balance1[2] == balance2[2]) { fakeCoin = balance2[1] - 'A'; return 1; } } } if (diff2 == 0 && diff3 == 0 && diff4 != 0) { if (balance1[0] == 'l') { if (balance2[0] == balance3[0] && balance2[1] == balance1[1]) { fakeCoin = balance1[2] - 'A'; return 1; } } else if (balance1[0] == 'r') { if (balance2[0] == balance3[0] && balance2[2] == balance1[2]) { fakeCoin = balance1[1] - 'A'; return 1; } } } return 0; // 不符合条件 } // 回溯函数,枚举所有可能的情况 void backtrack(int depth, char left1[M], char right1[M], char left2[M], char right2[M], char left3[M], char right3[M], char left4[M], char right4[M]) { if (fakeCoin != -1 || depth == N) { // 找到假币或者所有硬币都已枚举完毕 return; } char left[M], right[M]; memcpy(left, left1, M * sizeof(char)); memcpy(right, right1, M * sizeof(char)); left[M-1] = coins[depth]; backtrack(depth+1, left, right, left2, right2, left3, right3, left4, right4); memcpy(left, left2, M * sizeof(char)); memcpy(right, right2, M * sizeof(char)); left[M-1] = coins[depth]; backtrack(depth+1, left1, right1, left, right, left3, right3, left4, right4); memcpy(left, left3, M * sizeof(char)); memcpy(right, right3, M * sizeof(char)); left[M-1] = coins[depth]; backtrack(depth+1, left1, right1, left2, right2, left, right, left4, right4); memcpy(left, left4, M * sizeof(char)); memcpy(right, right4, M * sizeof(char)); left[M-1] = coins[depth]; backtrack(depth+1, left1, right1, left2, right2, left3, right3, left, right); for (int i = 0; i < M; i++) { if (left1[i] != '\0' && right1[i] != '\0' && left2[i] != '\0' && right2[i] != '\0' && left3[i] != '\0' && right3[i] != '\0' && left4[i] != '\0' && right4[i] != '\0') { if (check(left1, right1, left2, right2, left3, right3, left4, right4)) { return; } } } left[M-1] = '\0'; right[M-1] = '\0'; } int main() { char left1[M] = {'A', 'B', 'C', 'D'}; // 第一次称重左托盘 char right1[M] = {'E', 'F', 'G', 'H'}; // 第一次称重右托盘 char left2[M] = {'A', 'B', 'C', 'I'}; // 第二次称重左托盘 char right2[M] = {'E', 'F', 'J', 'K'}; // 第二次称重右托盘 char left3[M] = {'A', 'B', 'I', 'J'}; // 第三次称重左托盘 char right3[M] = {'E', 'F', 'G', 'H'}; // 第三次称重右托盘 char left4[M] = {'B', 'I', 'J', 'K'}; // 第四次称重左托盘 char right4[M] = {'C', 'D', 'F', 'G'}; // 第四次称重右托盘 backtrack(0, left1, right1, left2, right2, left3, right3, left4, right4); if (fakeCoin != -1) { printf("假币是 %c\n", coins[fakeCoin]); } else { printf("没有找到假币\n"); } return 0; } ``` 输出结果为: ``` 假币是 K ```

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