百度面试题目的答案介绍

最近有同学找工作,经常在班级群里发一些大公司的面试,笔试题目.昨天收到这样一个题目,据说是百度的面试题目.

有一根27厘米的细木杆，在第3厘米、7厘米、11厘米、17厘米、23厘米这五个位置上各有一只蚂蚁。 木杆很细，不能同时通过一只蚂蚁。开始 时，蚂蚁的头朝左还是朝右是任意的，它们只会朝前走或调头， 但不会后退。当任意两只蚂蚁碰头时，两只蚂蚁会同时调头朝反方向走。假设蚂蚁们每秒钟可以走一厘米的距离。 编写程序，求所有蚂蚁都离开木杆 的最小时间和最大时间。

看了这个题目之后,突然很感兴趣,今天搞了半天把它做出来了,大概花了1个半小时.大公司的题目真是考人.反正都已经用算法实现了,我就不多说了,大家看代码吧.代码里面注释我也尽量全写了.一共有两个类,一个是Ant的模型,一个是控制类.原代码,大家可以在这取得:http://www.blogjava.net/Files/itspy/baidu.rar

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/*百度面试题
* 有一根27厘米的细木杆，在第3厘米、7厘米、11厘米、17厘米、23厘米这五个位置上各有一只蚂蚁。
* 木杆很细，不能同时通过一只蚂蚁。开始 时，蚂蚁的头朝左还是朝右是任意的，它们只会朝前走或调头，
* 但不会后退。当任意两只蚂蚁碰头时，两只蚂蚁会同时调头朝反方向走。假设蚂蚁们每秒钟可以走一厘米的距离。
* 编写程序，求所有蚂蚁都离开木杆 的最小时间和最大时间。
*
*
* 分析:题目中的蚂蚁只可能相遇在整数点,不可以相遇在其它点,比如3.5cm处之类的,也就是可以让每只蚂蚁走 1秒,然后
* 查看是否有相遇的即可.
*
* 这样我的程序实现思路就是,初始化5只蚂蚁,让每只蚂蚁走1秒,然后看是否有相遇的,如果有则做相应处理.当每只蚂蚁都
* 走出木杆时,我就记录当前时间.这样就可以得到当前状态情况下,需要多久可以走出木杆,然后遍历所有状态则可以得到所胡
* 可能.
*/

package baidu;

public class Ant {
/*
* step 表示蚂蚁每一个单位时间所走的长度
*/
private final static int step = 1;

/*
* position表示蚂蚁所处的初始位置
*/
private int position;

/*
* direction表示蚂蚁的前进方向，如果为1表示向27厘米的方向走， 如果为－1，则表示往0的方向走。
*/
private int direction = 1;

/*
* 此函数运行一次，表示蚂蚁前进一个单位时间，如果已经走下木杆则会抛出异常
*/
public void walk() {
if (isOut()) {
throw new RuntimeException("the ant is out");
}
position = position + this.direction * step;
};

/**
* 检查蚂蚁是否已经走出木杆，如果走出返回true
*
*/

public boolean isOut() {
return position <= 0 || position >= 27;
}

/**
* 检查此蚂蚁是否已经遇到另外一只蚂蚁
* @param ant
* @return 如果遇到返回true
*/
public boolean isEncounter(Ant ant) {
return ant.position == this.position;
}

/**
* 改变蚂蚁的前进方向
*/
public void changeDistation() {
direction = -1 * direction;
}

/**
* 构造函数,设置蚂蚁的初始前进方向,和初始位置
* @param position
* @param direction
*/
public Ant(int position, int direction) {
this.position = position;
if (direction != 1) {
this.direction = -1;//方向设置初始位置,比如为0时,也将其设置为1.这样可以方便后面的处理
} else {
this.direction = 1;
}
}

}

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package baidu;

public class Controller {

public static void main(String[] args) {

int time = 0;
for (int i = 0; i < 32; i++) {
Ant[] antArray = getAntList(getPoistions(), getDirections(i));
while (!isAllOut(antArray)) {
for (Ant ant : antArray) {
if (!ant.isOut()) {
ant.walk();
}
}
time++;
// 查看是否有已经相遇的Ant,如果有则更改其前进方向
dealEncounter(antArray);
}
System.out.println(time);

// 将时间归0,这样可以重新设置条件,再次得到全部走完所需要的时间.
time = 0;
}

}

/**
* 这个函数的算法很乱，但暂时能解决问题
*
* @param list
*/
public static void dealEncounter(Ant[] antArray) {

int num_ant = antArray.length;
for (int j = 0; j < num_ant; j++) {
for (int k = j + 1; k < num_ant; k++) {
if (antArray[j].isEncounter(antArray[k])) {
antArray[j].changeDistation();
antArray[k].changeDistation();
}
}
}

}

/**
* 因为有5只Ant，所以组合之后有32种组合.刚好用5位二进制来表示,如果为0则表示Ant往0的方向走 如果为1,则表示往27的方向走
*
* 注:在通过Ant的构造函数设置初始值时,通过过滤把0修改成了-1.
*/
public static int[] getDirections(int seed) {
int result[] = new int[5];
result[0] = seed % 2;
result[1] = seed / 2 % 2;
result[2] = seed / 4 % 2;
result[3] = seed / 8 % 2;
result[4] = seed / 16 % 2;

System.out.println("directions is " + result[0] + "|" + result[1] + "|"
+ result[2] + "|" + result[3] + "|" + result[4]);

return result;

}

/**
* 批量设置Ant的初始位置,这样设置不是十分必要,可以直接在代码中设置
*
* @return
*/
public static int[] getPoistions() {
return new int[] { 3, 7, 11, 17, 23 };
}

/**
* 取得设置好初始值的5只Ant
*
* @param positions
* @param directions
* @return
*/
public static Ant[] getAntList(int[] positions, int[] directions) {
Ant ant3 = new Ant(positions[0], directions[0]);
Ant ant7 = new Ant(positions[1], directions[1]);
Ant ant11 = new Ant(positions[2], directions[2]);
Ant ant17 = new Ant(positions[3], directions[3]);
Ant ant23 = new Ant(positions[4], directions[4]);

return new Ant[] { ant3, ant7, ant11, ant17, ant23 };
}

/**
* 判断是否所有的Ant都已经走出了木杆,也就是设置退出条件
*
* @param antArray
* @return
*/
public static boolean isAllOut(Ant[] antArray) {
for (Ant ant : antArray) {
if (ant.isOut() == false) {
return false;
}
}
return true;
}
}