`

Given n coins and a pan balance,find the only counterfeit 3

 
阅读更多
In the 1-ball case, if the status flag is already set, then we don't need to weight anymore. Otherwise, we need to find a good ball to compare.
java 代码
 
  1. package solve;  
  2.   
  3. import scale.Ball;  
  4. import scale.Scale;  
  5.   
  6. import java.util.Set;  
  7.   
  8. /** 
  9.  * 1-ball case: we need a good reference ball and at most one trial 
  10.  */  
  11. public class OneBallCaseSolver  
  12. {  
  13.     private Scale scale;  
  14.     private Set originalBallSet;  
  15.   
  16.     public void findWeight(Set ballSet)  
  17.     {  
  18.         if (ballSet.size() != 1)  
  19.             throw new IllegalArgumentException("scale.Ball set size is not 1: size=" + ballSet.size());  
  20.   
  21.         Ball ball = (Ball)ballSet.iterator().next();  
  22.   
  23.         if (!ball.getStatus().equals(Ball.UNKNOWN)) return;  
  24.   
  25.         // in order to figure it's good or bad, we need a good reference ball.  
  26.         Ball goodBall = Utils.findGoodBall(originalBallSet);  
  27.         if (goodBall == null)  
  28.         {  
  29.             throw new RuntimeException("can't findBallBall a good reference ball to use for the judgement");  
  30.         }  
  31.   
  32.         // flag conversion  
  33.         int result = scale.weigh(ball, goodBall);  
  34.         ball.setStatus(Utils.convertToBallStatus(result));  
  35.     }  
  36.   
  37.     public void setScale(Scale scale) { this.scale = scale; }  
  38.     public void setOriginalBallSet(Set originalBallSet) { this.originalBallSet = originalBallSet; }  
  39. }  

In the 2-ball case, we need to check whether the status flags for both are set. If not, then we need two weighings.

java 代码
 
  1. package solve;  
  2.   
  3. import scale.Scale;  
  4. import scale.Ball;  
  5.   
  6. import java.util.Iterator;  
  7. import java.util.Set;  
  8.   
  9. /** 
  10.  * 2-ball case: we need a good reference ball and one or two weighings. 
  11.  */  
  12. public class TwoBallCaseSolver  
  13. {  
  14.     private Scale scale;  
  15.     private Set originalBallSet;  
  16.   
  17.     public void findWeight(Set ballSet)  
  18.     {  
  19.         if (ballSet.size() != 2)  
  20.             throw new IllegalArgumentException("scale.Ball set size is not 2: size=" + ballSet.size());  
  21.   
  22.         Iterator it = ballSet.iterator();  
  23.         Ball balla = (Ball)it.next();  
  24.         Ball ballb = (Ball)it.next();  
  25.   
  26.         Ball goodBall = Utils.findGoodBall(originalBallSet);  
  27.         int result = scale.weigh(balla, goodBall);  
  28.         balla.setStatus(Utils.convertToBallStatus(result));  
  29.   
  30.         if (!balla.getStatus().equals(Ball.NORMAL))  
  31.         {  
  32.             ballb.setStatus(Ball.NORMAL);  
  33.         }  
  34.         else if (ballb.getStatus().equals(Ball.UNKNOWN))  
  35.         {  
  36.             result = scale.weigh(ballb, goodBall);  
  37.             ballb.setStatus(Utils.convertToBallStatus(result));  
  38.         }  
  39.     }  
  40.   
  41.     public void setScale(Scale scale) { this.scale = scale; }  
  42.     public void setOriginalBallSet(Set originalBallSet) { this.originalBallSet = originalBallSet; }  
  43. }  

In the above two cases, whenever we need to weigh, we need a good ball as the reference. In the 3-ball case, we don't need a good ball.

java 代码
 
  1. package solve;  
  2.   
  3. import scale.Scale;  
  4. import scale.Ball;  
  5.   
  6. import java.util.Set;  
  7. import java.util.Iterator;  
  8.   
  9. /** 
  10.  * 3-ball case: we need two trials if all of the balls are not marked, otherwise 
  11.  * we need only one trial. 
  12.  */  
  13. public class ThreeBallCaseSolver  
  14. {  
  15.     private Scale scale;  
  16.   
  17.     public void findWeight(Set ballSet)  
  18.     {  
  19.         if (ballSet.size() != 3)  
  20.             throw new IllegalArgumentException("scale.Ball set size is not 3: size=" + ballSet.size());  
  21.   
  22.         // In the 3-ball case, we can figure out which one is good.  
  23.         // Here, we assume there is only one bad ball.  
  24.         Iterator it = ballSet.iterator();  
  25.         Ball balla = (Ball)it.next();  
  26.         Ball ballb = (Ball)it.next();  
  27.         Ball ballc = (Ball)it.next();  
  28.   
  29.         if (balla.getStatus().equals(Ball.UNKNOWN)) // This means we start with 3 balls  
  30.         {  
  31.             // In this case we need two trials  
  32.             int result = scale.weigh(balla, ballb);  
  33.             if (result == Scale.EVEN)  
  34.             {  
  35.                 // This means balla and ballb are good, ballc is bad.  
  36.                 balla.setStatus(Ball.NORMAL);  
  37.                 ballb.setStatus(Ball.NORMAL);  
  38.                 if (scale.weigh(balla, ballc) == Scale.HEAVIER)  
  39.                     ballc.setStatus(Ball.LIGHTER);  
  40.                 else  
  41.                     ballc.setStatus(Ball.HEAVIER);  
  42.             }  
  43.             else //if (result == Scale.HEAVIER)  
  44.             {  
  45.                 // This means ballc is good  
  46.                 ballc.setStatus(Ball.NORMAL);  
  47.                 int result1 = scale.weigh(balla, ballc);  
  48.                 if (result1 == Scale.EVEN) // a is also good  
  49.                 {  
  50.                     balla.setStatus(Ball.NORMAL);  
  51.                     if (result == Scale.HEAVIER)  
  52.                         ballb.setStatus(Ball.LIGHTER);  
  53.                     else  
  54.                         ballb.setStatus(Ball.HEAVIER);  
  55.                 }  
  56.                 else if (result1 == Scale.HEAVIER) // b is good, a is heavier  
  57.                 {  
  58.                     balla.setStatus(Ball.HEAVIER);  
  59.                     ballb.setStatus(Ball.NORMAL);  
  60.                 }  
  61.                 else  
  62.                 {  
  63.                     balla.setStatus(Ball.LIGHTER);  
  64.                     ballb.setStatus(Ball.NORMAL);  
  65.                 }  
  66.             }  
  67.         }  
  68.         else // This means we start with more than 3 balls and markWeight is marked.  
  69.         {  
  70.             // In this case we need only 1 trial with the marked info.  
  71.             // At this stage, all 3 balls are marked with either lighter or heavier.  
  72.             // From the Pigeon Principle, we can choose two balls with the same mark.  
  73.             Ball w1;  
  74.             Ball w2;  
  75.             Ball w3;  
  76.   
  77.             if (balla.getStatus().equals(ballb.getStatus()))  
  78.             {  
  79.                 w1 = balla;  
  80.                 w2 = ballb;  
  81.                 w3 = ballc;  
  82.             }  
  83.             else if (balla.getStatus().equals(ballc.getStatus()))  
  84.             {  
  85.                 w1 = balla;  
  86.                 w2 = ballc;  
  87.                 w3 = ballb;  
  88.             }  
  89.             else if (ballb.getStatus().equals(ballc.getStatus()))  
  90.             {  
  91.                 w1 = ballb;  
  92.                 w2 = ballc;  
  93.                 w3 = balla;  
  94.             }  
  95.             else  
  96.             {  
  97.                 throw new RuntimeException("The balls are not marked properly");  
  98.             }  
  99.   
  100.             int result = scale.weigh(w1, w2);  
  101.             if (result == Scale.EVEN)  
  102.             {  
  103.                 w1.setStatus(Ball.NORMAL);  
  104.                 w2.setStatus(Ball.NORMAL);  
  105.             }  
  106.             else if (result == Scale.HEAVIER)  
  107.             {  
  108.                 w3.setStatus(Ball.NORMAL);  
  109.                 if (w1.getStatus().equals(Ball.HEAVIER)) // heavier is bad  
  110.                 {  
  111.                     w2.setStatus(Ball.NORMAL);  
  112.                 }  
  113.                 else // lighter is bad  
  114.                 {  
  115.                     w1.setStatus(Ball.NORMAL);  
  116.                 }  
  117.             }  
  118.             else  
  119.             {  
  120.                 w3.setStatus(Ball.NORMAL);  
  121.                 if (w1.getStatus().equals(Ball.HEAVIER))  
  122.                 {  
  123.                     w1.setStatus(Ball.NORMAL);  
  124.                 }  
  125.                 else  
  126.                 {  
  127.                     w2.setStatus(Ball.NORMAL);  
  128.                 }  
  129.             }  
  130.         }  
  131.     }  
  132.   
  133.     public void setScale(Scale scale) { this.scale = scale; }  
  134. }  

分享到:
评论

相关推荐

Global site tag (gtag.js) - Google Analytics