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*2015 烟台大学计算机与控制工程学院
*文件名称:【项目 4:穷举法解决组合问题】
*作者:马康泰
*完成日期 :2016年3月12日
*版本号;
*【项目 4:穷举法解决组合问题】
领会穷举法(意为“穷尽式列举”,也称枚举)的思想,然后自行选题进行解决,掌握这种程
序设计的一般方法。
(1)百钱百鸡问题
中国古代数学家张丘建在他的《算经》中提出了著名的“百钱买百鸡问题”:鸡翁一,值钱五,
鸡母一,值钱三,鸡雏三,值钱一,百钱买百鸡,问翁、母、雏各几何?
提示:设鸡翁、鸡母、鸡雏的个数分别为 x,y,z,题意给定共 100钱要买百鸡,若全买公鸡最多
买 20只,显然 x的值在 0~20之间;同理,y的取值范围在 0~33之间,可得到下面的不定方程:
5x+3y+z/3=100
x+y+z=100
所以此问题可归结为求这个不定方程的整数解。
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翻转课堂自主学习方案(第 3周)
由程序设计实现不定方程的求解与手工计算不同。在分析确定方程中未知数变化范围的前提下,
可通过对未知数可变范围的穷举,验证方程在什么情况下成立,从而得到相应的解。
引申:这类求解不定方程的实现,各层循环的控制变量直接与方程未知数有关,且采用对未知
数的取值范围上穷举和组合的方法来复盖可能得到的全部各组解。如果要采取技巧,往往是根据题
意,更合理地设置循环控制条件来减少这种穷举和组合的次数,提高程序的执行效率,需要具体问
题具体分析。
(2)换分币
用一元人民币兑换成 1分、2分和 5分硬币,有多少种不同的兑换方法?请输出所有可能的方
案。
提示:根据题意设 i,j,k分别为兑换的 1分、2分、5分硬币的枚数,则 i,j,k的值应满足:
i+j*2+k*5=100,根据取值范围构造循环解题即可。
(3)年龄几何:张三、李四、王五、刘六的年龄成一等差数列,他们四人的年龄相加是 26,
相乘是 880,求以他们的年龄为前 4项的等差数列的前 20项。
提示:设数列的首项为 n,项差为 a,则前 4项之和为 n+(n+a)+(n+a+a)+(n+a+a+a)=4*n+6*a",
前 4项之积为 n*(n+a)*(n+a+a)*(n+a+a+a)。同时有 1<=a<=4和 1<=n<=6。可采用穷举法求出此数列。
(3)三色球问题
若一个口袋中放有 12个球,其中有 3个红的。3个白的和 6个黒的,问从中任取 8个共有多少
种不同的颜色搭配?
提示:设任取的红球个数为 i,白球个数为 j,则黒球个数为 8-i-j,根据题意红球和白球个数的
取值范围是 0~3,在红球和白球个数确定的条件下,黒球个数取值应为 8-i-j<=6。
(4)委派任务
某侦察队接到一项紧急任务,要求在 A、B、C、D、E、F六个队员中尽可能多地挑若干人,但
有以下限制条件:
A和 B两人中至少去一人;
A和 D不能一起去;
A、E和 F三人中要派两人去;
B和 C都去或都不去;
C和 D两人中去一个;
若 D不去,则 E也不去。
问应当让哪几个人去?
提示:用 a、b、c、d、e、f六个变量表示六个人是否去执行任务的状态,变量的值为 1,则表
示该人去;变量的值为 0,则表示该人不参加执行任务,根据题意可写出表达式:
a+b>=1
//A和 B两人中至少去一人;
//A和 D不能一起去;
(a+d)!=2
a+e+f==2
// A、E、F三人中要派两人去;
b+c==0或 b+c==2
// B和 C都去或都不去;
c+d==1
//C和 D两人中去一个;
d+e==0或 d==1
//若 D不去,则 E也不去(都不去;或 D去 E随便)。
上述各表达式之间的关系为“与”关系。穷举每个人去或不去的各种可能情况,代入上述表达
式中进行推理运算,使上述表达式均为“真”的情况就是正确的结果。
(5)猜数字
在右边的加法算式中,不同的符号代表不同的数字,相同的符号代
表相同的数字。请设计程序求出"都、要、学、C"4个符号分别代表的数
字。
提示:让计算机解奥数题。穷举"都、要、学、C"4个符号分别代表
贺老师博客:http://blog.csdn.net/sxhelijian
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的数字(从 0到 9),然后进行组合,如果组合起来符合规则(不同的符号代表不同的数字,相同
的符号代表相同的数字,且使等式成立),则为正解。
(6)谁是小偷
警察局抓住了 A、B、C、D四名盗窃嫌疑犯,其中只有一人是小偷。在审问时,A说:“我不
是小偷”;B说:“C是小偷”;C说:“小偷肯定是 D”;D说:“C在冤枉好人”。现在已经
知道这四人中有三人说的是真话,一人说的是假话。请问到底谁是小偷?
提示:设 4个变量 a,b,c,d,为 0时表示不是小偷,为 1时表示是小偷,用四重循环穷举 a,b,c,d
可能的取值的组合,对每一种组合判断其是否符合题目中给出的约束。最后结论:C是小偷。
(7)辩数字
有等式[※×(※3+※)] =8※※9,其中※处为 1个数字,滴上了墨水无法辨认。请编程找出※表
2
示哪个数字。
拓展:有等式[※×(※3○※)] =8※※9,其中※处为 1个数字,○处为+、-、×、÷四个运算
2
符之一,现滴上了墨水无法辨认。请编程找出※表示哪个数字,○表示哪个运算符。
*/
//(1)百钱百鸡问题
#include
using namespace std;
int main()
{
/* code */
int gong,mu,you;
for (gong=0; gong< 20; gong++)
{
/* code */
for(mu=0;mu<33;mu++)
{
you=100-gong-mu;
if((gong*5)+(mu*3)+(you/3)==100&&you%3==0)
cout << "公鸡有"<
}
}
return 0;
}
//(2)换分币
#include
using namespace std;
int main()
{
/* code */
int i,j,k;
for (i=0; i< 100; i++)
{
/* code */
for(j=0;j<50;j++)
{
for(k=0;k<20;k++)
{
if((k*5)+(j*2)+(i)==100)
cout << "一分有"<
}
}
}
return 0;
}
#include
using namespace std;
int main()
{
/* code */
int n,a;
int b;
for (n=1; n< 6; n++)
{
for(a=1;a<4;a++)
{
if((n*4+a*6)==26&&(n*(n+a)*(n+2*a)*(n+3*a))==880)
{
b=1;
break;
}
}
if(b==1)
break;
}
int s;
s=20*n+(20*(20-1)/2)*a;
cout << s<return 0;
}
#include
using namespace std;
int main()
{
/* code */
int hong,bai,hei;
//int b;
for (hong=0; hong< 4; hong++)
{
for(bai=0;bai<4;bai++)
{
for (hei = 0; hei < 6; hei++)
{
/* code */
if(hong+bai+hei==8)
cout << "红球有"<}
}
}
return 0;
}
//根据百度修改,goto不会
#include
using namespace std;
int main()
{
unsigned int a,b,c,d,e,f;
for(a=0;a<=1;a++)
for(b=0;b<=1;b++)
for(c=0;c<=1;c++)
for(d=0;d<=1;d++)
for(e=0;e<=1;e++)
for(f=0;f<=1;f++)
if(a+b>1&&a+d!=2&&a+e+f==2&&(b+c==0||b+c==2)&&c+d==1&&(d+e==0||d==1))
goto End;
End:
if(a==1)
cout <<"a ";
if(b==1)
cout <<"b ";
if(c==1)
cout <<"c ";
if(d==1)
cout <<"d ";
if(e==1)
cout <<"e ";
if(f==1)
cout <<"f ";
cout <<"去参加任务"< return 0;
}
#include
using namespace std;
int main()
{
/* code */
int dou,yao,xue,c,s;
for (dou = 0; dou< 10; dou++)
for (yao = 0; yao < 10; yao++)
for (xue = 0; xue < 10; xue++)
for (c = 0;c < 10; c++)
if((dou-yao)*(dou-xue)*(dou-c)*(yao-xue)*(yao-c)*(xue-c)!=0)
{
s=dou*1000+yao*2*100+xue*3*10+c*4;
if(s==2008)
cout << "都= "<#include
using namespace std;
int main()
{
/* code */
int a,b,c,d,t;
a=1,b=0,c=0,d=0;
t=((a!=1)+(c==1)+(d==1)+(d!=1));
if(t==3)
cout << "A是小偷"< a=0,b=1,c=0,d=0;
t=((a!=1)+(c==1)+(d==1)+(d!=1));
if(t==3)
cout << "B是小偷"< a=0,b=0,c=1,d=0;
t=((a!=1)+(c==1)+(d==1)+(d!=1));
if(t==3)
cout << "C是小偷"< a=0,b=0,c=0,d=1;
t=((a!=1)+(c==1)+(d==1)+(d!=1));
if(t==3)
cout << "D是小偷"< return 0;
}
#include
#include
using namespace std;
int main()
{
int a,b,c,d,e,y,z,w;
for (a=1;a<10;a++)
for (b=1;b<10;b++)
for (c=1;c<10;c++)
for (d=0;d<10;d++)
for (e=0;e<10;e++)
{
w=a*(b*10+3+c);
y=w*w;
z=8000+100*d+10*e+9;
if(y==z)
cout << a<<'\t'< }
return 0;
}
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