【趣味编程：华为面试题】空瓶换饮料问题-来自汽水瓶满满的爱
文章目录
- 学有所思
- 题目概要
- 解题思路
- 兑换规则：
- 泛化模型：
- 算法思想：
- 源码展示
- ArrayList版
- 测试结果
- HashMap版
- 测试结果
学有所思
-
静态变量的使用
-
选择语句
-
循环语句
-
List/ArrayList
-
Map/HashMap
-
java 8 新特性，HashMap的forEach方式
-
printf与println的区别
题目概要
时间限制：C/C++ 1秒，其他语言2秒
空间限制：C/C++ 32M，其他语言64M
有这样一道智力题：“某商店规定：三个空汽水瓶可以换一瓶汽水。小张手上有十个空汽水瓶，她最多可以换多少瓶汽水喝？”答案是5瓶，方法如下：先用9个空瓶子换3瓶汽水，喝掉3瓶满的，喝完以后4个空瓶子，用3个再换一瓶，喝掉这瓶满的，这时候剩2个空瓶子。然后你让老板先借给你一瓶汽水，喝掉这瓶满的，喝完以后用3个空瓶子换一瓶满的还给老板。如果小张手上有n个空汽水瓶，最多可以换多少瓶汽水喝？
输入描述:
输入文件最多包含10组测试数据，每个数据占一行，仅包含一个正整数n（1<=n<=100），表示小张手上的空汽水瓶数。n=0表示输入结束，你的程序不应当处理这一行。
输出描述:
对于每组测试数据，输出一行，表示最多可以喝的汽水瓶数。如果一瓶也喝不到，输出0。
输入例子1:
3
10
81
0
输出例子1:
1
5
40
解题思路
兑换规则：
- 三个空瓶子换一瓶汽水
- 最后两个空瓶可以换一瓶汽水，最后手中空瓶数为0
- 最后手中空瓶数为1或者0
泛化模型：
- 假设N个瓶子可以换1瓶汽水
- 最后(N-1)个可以兑换1瓶汽水，手中空瓶数为0
- 最后手中空瓶数为(N-2), (N-3), … , 1, 0
算法思想：
选择语句 实现兑换方式
- 满额兑换（伪代码）
if 瓶子数大于N {
当前已兑换汽水数 += 空瓶数 / N;
当前空瓶数 = 上次兑换一次剩余空瓶数 + 上次兑换汽水数;
现在空瓶数可能会大于N，递归调用getDrink(当前空瓶数);
}
- 差额兑换（伪代码）
else if 当前空瓶数刚好差一个能进行兑换 (即bottle == N - 1) {
当前已兑换汽水数自增1（即drink++）;
}
- 兑换终止（伪代码）
else {
只需添加任何提示信息即可，或者返回0亦可
}
循环语句 实现循环输入，以及结果遍历
- 如何存储瓶子数？兑换数?
整型数组、列表，甚至哈希表存储键值对
// 不足：需指定数组容量，可能有多余的空间存放元素0，遍历方式单一
Integer[] bottles = new Integer[100]
// 可行：支持for each遍历 需要指定两个列表分别存放 瓶子数量信息 兑换数量信息
List<Integer> bottlesList = new ArrayList<>();
// 推荐：使用键值对存储，K：输入的瓶子数 V：输出的兑换数
Map<Integer, Integer> bottleSwapMap = new HashMap<>();
- 如何循环输入？
for循环或while循环中添加scanner.nextInt .
int input;
Scanner sc = new Scanner(System.in);
while(true) {
drink = 0; // 类内静态变量，不重置为0，则每次得到的结果会在上次基础上增加
input = sc.nextInt();
if (input == 0) {
break;
}
bottlesList.add(input); // 添加至列表
drinkList.add(getDrink(input)); // 调用兑换方法，添加至列表
}
- 如何遍历结果集？
普通for循环遍历，增强for each循环遍历，迭代器遍历。
// for each
for (Integer integer : drinkList) {
System.out.println(integer);
}
// 迭代器
for (Iterator iterator = drinkList.iterator;iterator.hasNext();) {
System.out.println(iterator.next());
}
HashMap遍历。
Map<Integer, Integer> bottleSwapMap = new HashMap<>();
bottleSwapMap.put(10, 5);
bottleSwapMap.put(40, 20);
bottleSwapMap.put(81, 40);
bottleSwapMap.forEach((k, v) -> System.out.println("空瓶数：" + k + "\t兑换数：" + v));
源码展示
ArrayList版
import java.util.*;
public class bottle4Drink {
private final static int N = 5;
private static int drink;
private static int getDrink(int bottle) {
if (bottle >= N) {
drink += bottle / N;
bottle = bottle % N + bottle / N;
getDrink(bottle);
} else if (bottle == N - 1) {
drink++;
System.out.printf("-- 你已经兑换了 %d 瓶汽水，手中还有 %d 个空瓶子，" +
"我先借你了一瓶，喝完记得把三个空瓶子拿给我哦！\n", drink, bottle);
} else {
System.out.printf("-- 你已经兑换了 %d 瓶汽水，手中还有 %d 个空瓶子，攒够 %d 个再来找我吧！\n",
drink, bottle, N);
}
return drink;
}
private static void main() {
int input;
Scanner sc = new Scanner(System.in);
List<Integer> bottlesList = new ArrayList<>();
List<Integer> drinkList = new ArrayList<>();
while (true) {
drink = 0;
System.out.print("-- 你手中有多少瓶子： ");
input = sc.nextInt();
if (input == 0) {
break;
}
bottlesList.add(input);
drinkList.add(getDrink(input));
}
System.out.print("-- 测试的空瓶数分别为：");
for (Integer integer : bottlesList) {
System.out.print(integer + "\t");
}
System.out.print("\n-- 对应的兑换数分别为：");
for (Integer integer : drinkList) {
System.out.print(integer + "\t");
}
}
public static void main(String[] args) {
main();
}
}
测试结果
-- 你手中有多少瓶子： 10
-- 你已经兑换了 2 瓶汽水，手中还有 2 个空瓶子，攒够 5 个再来找我吧！
-- 你手中有多少瓶子： 40
-- 你已经兑换了 10 瓶汽水，手中还有 4 个空瓶子，我先借你了一瓶，喝完记得把三个空瓶子拿给我哦！
-- 你手中有多少瓶子： 81
-- 你已经兑换了 20 瓶汽水，手中还有 1 个空瓶子，攒够 5 个再来找我吧！
-- 你手中有多少瓶子： 0
-- 测试的空瓶数分别为：10 40 81
-- 对应的兑换数分别为：2 10 20
HashMap版
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.Scanner;
public class bottle4DrinkHashMap {
private final static int N = 3;
private static int drink;
private static int usedChance = 0;
private static boolean findIt = false;
private static int getDrink(int bottle) {
if (bottle >= N) {
drink += bottle / N;
bottle = bottle % N + bottle / N;
getDrink(bottle);
} else if (bottle == N - 1) {
drink++;
System.out.printf("-- 你已经兑换了 %d 瓶汽水，手中还有 %d 个空瓶子，" +
"我先借你了一瓶，喝完记得把三个空瓶子拿给我哦！\n", drink, bottle);
} else {
System.out.printf("-- 你已经兑换了 %d 瓶汽水，手中还有 %d 个空瓶子，攒够 %d 个再来找我吧！\n",
drink, bottle, N);
}
return drink;
}
private static void main() {
int input;
Scanner sc = new Scanner(System.in);
Map<Integer, Integer> bottleSwapMap = new HashMap<>();
while (true) {
drink = 0;
System.out.print("-- 你手中有多少瓶子： ");
input = sc.nextInt();
if (input == 0) {
break;
}
bottleSwapMap.put(input, getDrink(input));
}
bottleSwapMap.forEach((k, v) -> System.out.println("\t空瓶数：" + k + "\t兑换数：" + v));
while (true){
if (usedChance == bottleSwapMap.size()){
break;
}
System.out.printf("-- 请输入你要查询的兑换数（您还剩 %d 次机会!）： ", bottleSwapMap.size() - usedChance);
int swapped = sc.nextInt();
usedChance++;
findIt = false;
bottleSwapMap.forEach((k, v) -> {
if (swapped == v) {
System.out.printf("\t已知兑换数：%d ，得初始空瓶数： %d \n", v, k);
findIt = true;
}
});
if (!findIt) {
System.out.printf("你没有兑换数为 %d 的记录！\n", swapped);
}
}
}
public static void main(String[] args) {
main();
}
}
测试结果
N = 3
-- 你手中有多少瓶子： 10
-- 你已经兑换了 5 瓶汽水，手中还有 2 个空瓶子，我先借你了一瓶，喝完记得把三个空瓶子拿给我哦！
-- 你手中有多少瓶子： 40
-- 你已经兑换了 20 瓶汽水，手中还有 2 个空瓶子，我先借你了一瓶，喝完记得把三个空瓶子拿给我哦！
-- 你手中有多少瓶子： 81
-- 你已经兑换了 40 瓶汽水，手中还有 1 个空瓶子，攒够 3 个再来找我吧！
-- 你手中有多少瓶子： 0
空瓶数：81 兑换数：40
空瓶数：40 兑换数：20
空瓶数：10 兑换数：5
-- 请输入你要查询的兑换数（您还剩 3 次机会!）： 20
已知兑换数：20 ，得初始空瓶数： 40
-- 请输入你要查询的兑换数（您还剩 2 次机会!）： 40
已知兑换数：40 ，得初始空瓶数： 81
-- 请输入你要查询的兑换数（您还剩 1 次机会!）： 6
你没有兑换数为 6 的记录！
N = 5
-- 你手中有多少瓶子： 66
-- 你已经兑换了 16 瓶汽水，手中还有 2 个空瓶子，攒够 5 个再来找我吧！
-- 你手中有多少瓶子： 666
-- 你已经兑换了 166 瓶汽水，手中还有 2 个空瓶子，攒够 5 个再来找我吧！
-- 你手中有多少瓶子： 88
-- 你已经兑换了 22 瓶汽水，手中还有 4 个空瓶子，我先借你了一瓶，喝完记得把三个空瓶子拿给我哦！
-- 你手中有多少瓶子： 888
-- 你已经兑换了 222 瓶汽水，手中还有 4 个空瓶子，我先借你了一瓶，喝完记得把三个空瓶子拿给我哦！
-- 你手中有多少瓶子： 0
空瓶数：66 兑换数：16
空瓶数：88 兑换数：22
空瓶数：888 兑换数：222
空瓶数：666 兑换数：166
-- 请输入你要查询的兑换数（您还剩 4 次机会!）： 55
你没有兑换数为 55 的记录！
-- 请输入你要查询的兑换数（您还剩 3 次机会!）： 66
你没有兑换数为 66 的记录！
-- 请输入你要查询的兑换数（您还剩 2 次机会!）： 16
已知兑换数：16 ，得初始空瓶数： 66
-- 请输入你要查询的兑换数（您还剩 1 次机会!）： 22
已知兑换数：22 ，得初始空瓶数： 88