百度笔试题:蚂蚁相遇策略最小&最大时间计算

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百度程序笔试题涉及了一种编程挑战,要求设计一个算法来解决关于五只蚂蚁在一根27厘米长的细木杆上的问题。题目背景是蚂蚁只能沿直线前进,速度为每秒一厘米,并且当任意两只蚂蚁在整数点相遇时,它们会同时调头反向行走。目标是计算出所有蚂蚁都离开木杆的最小时间和最大时间。 分析该问题的关键在于理解蚂蚁的移动模式。由于蚂蚁只能在整数点相遇,因此可以利用简单的循环和条件判断来模拟每个蚂蚁的移动。首先,创建一个名为`Ant`的类,包含私有变量`position`(蚂蚁的位置)、`direction`(前进方向)以及两个方法:`walk()`用于蚂蚁前进一个单位距离,`isOut()`检查蚂蚁是否已离开木杆,`isEncounter()`用于检测是否与另一只蚂蚁相遇。 算法的实现思路如下: 1. 初始化5只蚂蚁,每只蚂蚁处于给定的初始位置(3厘米、7厘米、11厘米、17厘米、23厘米),并设置初始前进方向为正,即向木杆右侧移动。 2. 模拟时间步进,对于每一步: - 对于每只蚂蚁,执行`walk()`方法,使其前进一个单位距离。 - 遍历所有蚂蚁,检查是否存在相遇的情况。如果存在,更新相遇蚂蚁的`direction`为相反方向,并更新相遇时间。 - 继续这个过程,直到所有蚂蚁都离开木杆或者没有新的相遇发生。 3. 记录每种可能的状态(蚂蚁位置和相遇情况),并计算最小时间和最大时间。最小时间是所有蚂蚁在没有相遇的情况下独立离开的时间,而最大时间是在最不利的相遇情况下,即所有蚂蚁都需要等待其他蚂蚁先离开。 4. 最后,通过遍历所有状态并计算相应的时间,找出最小和最大时间。 这种算法可以通过递归或迭代的方式实现,关键在于如何有效地检查蚂蚁之间的相遇情况,以及如何记录并比较不同的时间路径。值得注意的是,由于蚂蚁数量较少,这个问题相对容易,但如果增加蚂蚁数量或者复杂化移动规则,那么问题将变得更加复杂,可能需要采用更高级的数据结构或搜索算法来求解。