N块银币中有一块不合格,已知不合格的银币比正常银币中。现有一台天平,请利用它找出不合格的银币。请用C++来编写程序。并要求使用天平的次数最少.c语言
时间: 2024-12-15 09:18:41 浏览: 5
要找到n块银币中的一块不合格品,我们可以使用二分查找法结合天平操作。首先假设合格银币的质量是m克,不合格品可能是比m轻也可能是比m重。我们将银币分为三组:左、中、右各n/3,如果n不是3的倍数,则最后一组会少一些。
算法步骤如下:
1. 首先将n/3的银币放在天平的两端,如果平衡,不合格品在未称量的那一组;如果不平衡,较轻的那一端就包含不合格品。
2. 对于含有不合格品的那组,继续将其分为n/9(或更小的数),重复上述过程。
3. 每次都将不合格品所在的范围减半,直到只剩下一枚银币为止,这一步就是二分查找的过程。
以下是使用C++编写的简化版程序,假设`lighter`表示天平偏轻:
```cpp
#include <iostream>
using namespace std;
int findKilo(int n, int lighter) {
if (n == 1) return lighter; // 如果只剩一枚,直接返回
int mid = n / 3;
if (lighter <= mid) { // 不足一半的情况
return findKilo(mid, lighter); // 继续找左半部分
} else {
return findKilo(n - mid, lighter - mid); // 合格品在右半部分,偏轻则在剩余区域
}
}
int main() {
int n, m; // 假设所有银币质量均相同为m
cout << "请输入银币总数:";
cin >> n;
// 当前假设合格品质量
m = 100; // 假设100g为合格重量,根据实际情况替换
int min_weighings = log2(n) + 1; // 最坏情况需要的天平比较次数
cout << "通过最少" << min_weighings << "次天平比较,可以确定不合格品。\n";
int invalid_weight = findKilo(n, 0); // 虽然没有实际操作,但模拟了不平衡的情况
cout << "不合格品的重量是:" << invalid_weight << "克\n";
return 0;
}
```
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