在百度，同事们之间喜欢交流游戏。其中，火柴游戏是一个比较经典的例子。游戏的规则很简单：恰好移动一根火柴，使等式成立。如下面的等式可以变成3+6=9（还有其他解）：移动哪一根火柴能使等式成立?
请你写一个程序，找出所有的规范解。所谓规范是指：
* 只能改变数字，不能改变符号；
* 数字和符号的组成方式必须严格的和图示的一样（减号由一根火柴组成）；
* 新等式必须形如a+b=c或a-b=c，其中a、b、c都是不含前导0的非负整数。
当然，最重要的是：新的等式必须在数学上成立。
import java.io.BufferedReader;
import java.io.InputStreamReader;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public class MoveMatch {
/* _ _ _ _ _
* | |
* | 5 |
* | 2 7 |
* | 4 |
* |_ _ _ _ _| 火柴对应的位置
* | |
* | |
* | 1 6 |
* | 3 |
* |_ _ _ _ _|
*
*
* _ _ _ _ _
* |
* 5(1) |
* 2(0) 7(1)|
* 4(1 ) |
* _ _ _ _ _| 0 1 0 1 1 1 0 1
* |
* | 标识位 1位 2位 3位 4位 5位 6位 7位
* | 1(1) 6(0)
* | 3(1)
* |_ _ _ _ _
*
*/
//所有数字和运算符用八位0和1表示,没8位中首位为0表示数字,首位是1表示操作符,
//对于数字对应火柴位置如上图,如果火柴存在则对应的二进制位为1,否则为0.通过移动1和0来实现移动火柴
String[] allNumbers = {
"01110111",// 0
"00000011",// 1
"01011101",// 2
"00011111",// 3
"00101011",// 4
"00111110",// 5
"01111110",// 6
"00000111",// 7
"01111111",// 8
"00111111",// 9
};
String[] operator = {
"11000000",// +
"10000000",// -
"11100000",// =
};
String[] operatorChar = { "+",// +
"-",// -
"=",// =
};
//判断8为二进制字符串是否表示数字
public boolean isDigit(String s) {
if (s.startsWith("0")) {
for (int i = 0; i < allNumbers.length; i++) {
if (s.equals(allNumbers[i])) {
return true;
}
}
}
return false;
}
//判断8为二进制字符串是否表示运算符号
public boolean isOperator(String s) {
return s.startsWith("1");
}
//8为二进制字符串转为数字
public int translate2Digit(String s) {
try {
if (isDigit(s)) {
for (int i = 0; i < allNumbers.length; i++) {
if (s.equals(allNumbers[i])) {
return i;
}
}
} else {
throw new NumberFormatException();
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
return -1;
}
//8为二进制字符串转为字符
public String translate2operator(String s) {
try {
if (isOperator(s)) {
for (int i = 0; i < operator.length; i++) {
if (s.equals(operator[i])) {
return operatorChar[i];
}
}
} else {
throw new IsNotOperatorException();
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
return "";
}
//判断某个数字对应index位置上的火柴是否可以移动
public boolean isMoveable(String s, int index) {
if (!isDigit(s))
return false;
String temp = s.intern();
char c = temp.charAt(index);
if (c == '1') {
temp = temp.substring(0, index) + "0" + temp.substring(index + 1);
return isDigit(temp);
}
return false;
}
//判断某个数字的位置上受否可以接受一根火柴
public boolean isAcceptable(String s, int index) {
if (!isDigit(s))
return false;
String temp = s.intern();
char c = temp.charAt(index);
if (c == '0') {
temp = temp.substring(0, index) + "1" + temp.substring(index + 1);
return isDigit(temp);
}
return false;
}
//半段某个数字是否可以把indx位上的火柴移动到indexto上
public boolean isSelfAcceptable(String s, int index, int indexto) {
if (!isDigit(s))
return false;
String temp = s.intern();
char c = temp.charAt(index);
char c2 = temp.charAt(indexto);
if (c == '1') {
temp = temp.substring(0, index) + "0" + temp.substring(index + 1);
if (c2 == '0') {
temp = temp.substring(0, indexto) + "1"
+ temp.substring(indexto + 1);
return isDigit(temp);
}
}
return false;
}
public void calculate(String string) {
int result = -1;
int length = string.length();
int count = length / 8;
//循环移动可以移动的火柴
for (int i = 0; i < count; i++) {
String source = string.substring(i * 8, (i + 1) * 8);
if (isDigit(source)) {
//循环所有火柴位移动火柴
for (int j = 1; j < 8; j++) {
//判断j位上的火柴是否可以移动
if (isMoveable(source, j)) {
//循环多有可以接受火柴的数
for (int k = 0; k < count; k++) {
String target = string
.substring(k * 8, (k + 1) * 8);
//判断是否为数字
if (isDigit(target)) {
//接受火柴和移动火柴是否同时在同一个数字上
if (k == i) {
//循环所有的火柴位
for (int l = 1; l < 8; l++) {
//是否可以接受
if (l != j
&& isSelfAcceptable(target, j,
l)) {
String temp = string.intern();
int indexMove = i * 8 + j;
int indexto = k * 8 + j;
//生成新的字符串
temp = temp.substring(0, indexMove)
+ "0"
+ temp
.substring(indexMove + 1);
temp = temp.substring(0, indexto)
+ "1"
+ temp
.substring(indexto + 1);
if (print(temp) == 0)
result = 0;
}
}
} else {
//循环所有的火柴位
for (int l = 1; l < 8; l++) {
//判断时候可以接受火柴
if (isAcceptable(target, l)) {
String temp = string.intern();
int indexMove = i * 8 + j;
int indexto = k * 8 + l;
//生成新的结果
temp = temp.substring(0, indexMove)
+ "0"
+ temp
.substring(indexMove + 1);
temp = temp.substring(0, indexto)
+ "1"
+ temp
.substring(indexto + 1);
if (print(temp) == 0)
result = 0;
}
}
}
}
}
}
}
}
}
if (result == -1)
System.out.println(-1);
}
class IsNotOperatorException extends Exception {
}
//打印结果
public int print(String s) {
List list = new ArrayList();
int length = s.length();
int count = length / 8;
long result = 0;
long param = 0;
String digits = "";
String opreator = "";
String tempOperator = "";
//生成计算表达式
for (int i = 0; i < count; i++) {
String source = s.substring(i * 8, (i + 1) * 8);
if (isDigit(source)) {
digits += translate2Digit(source);
//把操作数加入队列
if(!opreator.equals("")){
list.add(new String(opreator));
}
opreator = "";
} else {
if (digits.length() > 0 && digits.startsWith("0")) {
return -1;
}
//计算结果
if (tempOperator.equals("")) {
result = Long.valueOf(digits).longValue();
}
if (tempOperator.endsWith("+")) {
result += Long.valueOf(digits).longValue();
}
if (tempOperator.endsWith("-")) {
result -= Long.valueOf(digits).longValue();
}
opreator = translate2operator(source);
tempOperator = opreator;
list.add(new String(digits));
digits = "";
}
}
list.add(digits);
if (digits.length() > 0 && digits.startsWith("0")) {
return -1;
}
if (result == Long.valueOf(digits).longValue()) {
//输出表达式
for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
System.out.print(list.get(i));
}
System.out.println();
return 0;
}
return -1;
}
public static void main(String[] args) throws Exception {
MoveMatch test = new MoveMatch();
BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
String str = null;
System.out.println("Enter your value:");
str = br.readLine();
StringBuffer sb = new StringBuffer(800);
for (int i = 0; i < str.length(); i++) {
char c = str.charAt(i);
if (Character.isDigit(c)) {
sb.append(test.allNumbers[Integer.valueOf(c + "").intValue()]);
} else {
if (c == '+') {
sb.append(test.operator[0]);
} else if (c == '-') {
sb.append(test.operator[1]);
} else if (c == '=') {
sb.append(test.operator[2]);
} else {
throw new Exception();
}
}
}
test.calculate(sb.toString());
}
}
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- 2009-06-01 15:08
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