青春须早为,岂能长少年。这篇文章主要讲述穷举搜索的例子:Google方程式(Java题解)相关的知识,希望能为你提供帮助。
题目
有一个由字符组成的等式:WWWDOT - GOOGLE = DOTCOM,每个字符代表一个0~9之间的数字,WWWDOT、GOOGLE和DOTCOM都是合法的数字,不能以0开头。请找出一组字符和数字的对应关系,使它们互相替换,并且替换后的数字能够满足等式。
思路
据说这是Google公司的面试题,我没有考证过,不过这种字符方程(或字符等式)问题有很多变种,比如2005年的Google中国编程挑战赛第二轮淘汰赛有一道名为“SecretSum”的500分的竞赛题,与本题如出一辙,只不过字母是3个,而且用的是加法计算。这个问题其实并不难,你可以将其列成竖式减法的形态,然后人工推算出来,不过接下来我们要使用穷举法来求解这个问题。
从穷举法的角度看,这是一个典型的排列组合问题,题目中一种出现了9个字母,每个字母都可能是0~9之间的数字,穷举的方法就是对每个字母用0~9的数字尝试10次,如果某一次得到的字母和数字的对应关系能够满足减法等式,则输出这一组对应关系。根据题目意思,每个字母代表一个数字,也就是说,如果W代表1,则其他8个字母就不可能是1。很显然,这是个组合问题,如果不考虑0开头数字的情况,这样的组合应该有10×9×8×7×6×5×4×3×2=3628800种组合,在这样的数量级上使用穷举法,计算机处理起来应该没有压力。
现在考虑给出一种解决这种字符方程问题的通用解法。从数据结构定义上,首先要避免使用固定9个字符的方法,这就需要定义一个可变化的字符元素列表,每个字符元素包含3个属性,分别是字母本身、字母代表的数字以及是否是数字的最高位。
题解
public class Main {
public static void main(String[] args) {
f();
}
public static void f() {
int a1 = 10;
int a2 = 100;
int a3 = 1000;
int a4 = 10000;
int a5 = 100000;
for(int W=0;
W<
10;
W++) {
for(int D=0;
D<
10;
D++) {
for(int O=0;
O<
10;
O++) {
for(int T=0;
T<
10;
T++) {
for(int G=0;
G<
10;
G++) {
for(int L=0;
L<
10;
L++) {
for(int E=0;
E<
10;
E++) {
for(int C=0;
C<
10;
C++) {
for(int M=0;
M<
10;
M++) {
int WWWDOT = W*a5+W*a4+W*a3+D*a2+O*a1+T;
int GOOGLE = G*a5+O*a4+O*a3+G*a2+L*a1+E;
int DOTCOM = D*a5+O*a4+T*a3+C*a2+O*a1+M;
if(W!=D &
&
W!=O &
&
W!=T &
&
W!=G &
&
W!=L &
&
W!=E &
&
W!=C &
&
W!=M) {
if(D!=O &
&
D!=T &
&
D!=G &
&
D!=L &
&
D!=E &
&
D!=C &
&
D!=M) {
if(O!=T &
&
O!=G &
&
O!=L &
&
O!=E &
&
O!=C &
&
O!=M) {
if(T!=G &
&
T!=L &
&
T!=E &
&
T!=C &
&
T!=M) {
if(G!=L &
&
G!=E &
&
G!=C &
&
G!=M) {
if(L!=E &
&
L!=C &
&
L!=M) {
if(E!=C &
&
E!=M) {
if(C!=M) {
if (WWWDOT - GOOGLE == DOTCOM) {
System.out.println(WWWDOT+"-"+GOOGLE+"="+DOTCOM);
}
}
}
}
}
}
}
}
}
}
}
}
}
}
}
}
}
}
}
}
结果
文章图片
【穷举搜索的例子(Google方程式(Java题解))】