10瓶毒药其中只有一瓶有毒至少需要几只老鼠可以找到有毒的那瓶
身似浮云,心如飞絮,气若游丝。
- 用二分查找和二进制位运算的思想都可以把死亡的老鼠降到最低。
- 其中,二进制位运算就是每一只老鼠代表一个二进位0或1,0就代表老鼠存活,1代表老鼠死亡;根据数学运算 23 = 8、24 = 16,那么至少需要四只老鼠可以找到其中的那瓶毒药。
/**
* binary : 0001 : 第1瓶药水
* binary : 0010 : 第2瓶药水
* binary : 0011 : 第3瓶药水
* binary : 0100 : 第4瓶药水
* binary : 0101 : 第5瓶药水
* binary : 0110 : 第6瓶药水
* binary : 0111 : 第7瓶药水
* binary : 1000 : 第8瓶药水
* binary : 1001 : 第9瓶药水
* binary : 1010 : 第10瓶药水
* 药液混合后的数组1: [1, 3, 5, 7, 9]
* 药液混合后的数组2: [2, 3, 6, 7, 10]
* 药液混合后的数组3: [4, 5, 6, 7]
* 药液混合后的数组4: [8, 9, 10]
*
* 打印结果如上,此时就可以按照二进制逻辑判定哪瓶是毒药了。
* 此时用四只老鼠分别去喝四组混合后的药液,即老鼠1和混合要和后的数组1,老鼠2喝混合数组2,老鼠3喝混合数组3,老鼠4和混合数组4
* 假设第七瓶是毒药
* 那么可以观察到混合药液后的数组1、数组2、数组3 都混入的毒药7
* 所以就是第一只老鼠死亡,第二只老鼠死亡,第三只老鼠死亡,第四只存活,之前混合药液的逻辑就是 1有毒 0无毒
* 所以它们对应的二进制就是:1110,也就是上述的:binary : 0111 : 第7瓶药水
*
* 假设第六瓶是毒药就是对应着:0110,也就是第一只老鼠存活、第二只老鼠死亡、第三只老鼠死亡、第四只老鼠存活
*
* 所以,最后可以根据老鼠的死亡和存活状态 & 结合混合后的药液数组 判定哪瓶是毒药
* 同理 1000瓶毒药至少需要10只老鼠可以找出那瓶有毒
* 2∧10 = 1024
*/
1 package com.bebird.vote; 2 3 import java.util.ArrayList; 4 import java.util.Arrays; 5 import java.util.List; 6 7 public class TestVirus { 8 9 public static void main(String[] args) { 10 // 给十瓶毒药标序号,用1~10标记,并转为二进制 11 List<Integer> virusArr = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10); 12 // 四个药液混合的数组 13 List<Integer> list1 = new ArrayList<>(); 14 List<Integer> list2 = new ArrayList<>(); 15 List<Integer> list3 = new ArrayList<>(); 16 List<Integer> list4 = new ArrayList<>(); 17 for(int i = 0; i < virusArr.size(); i++) { 18 Integer num = virusArr.get(i); 19 // 设置返回至少4位数字:使用5位数字并切掉第一位数字。 20 String binary = Integer.toBinaryString(num + 0b10000).substring(1); 21 System.out.println("binary : " + binary.concat(" : 第").concat(String.valueOf(i + 1)).concat("瓶药水")); 22 /** 23 * 把二进制数组中,个位数为1的 十位数为1的 和百位数为1的 千位数为一的 分别组成一个数组 24 * 为什么这样做,其实就假设二进制中,1位的是有毒,0位是无毒,按这种逻辑把十瓶药水混合成四平给四只老鼠喝 25 */ 26 // 判断二进制 个十百千 位数是否为1: 27 // 个位为1 28 boolean flagGe = (Integer.parseInt(binary) >> 0 & 1) == 1; 29 if (flagGe) { 30 list1.add(i + 1); 31 } 32 // 十位为1 33 boolean flagShi = (Integer.parseInt(binary) >> 1 & 1) == 1; 34 if (flagShi) { 35 list2.add(i + 1); 36 } 37 // 百威为1 38 boolean flagBai = (Integer.parseInt(binary) >> 2 & 1) == 1; 39 if (flagBai) { 40 list3.add(i + 1); 41 } 42 // 千位为1 43 if (binary.startsWith("1")) { 44 list4.add(i + 1); 45 } 46 47 } 48 System.out.println("药液混合后的数组1: "+ list1); 49 System.out.println("药液混合后的数组2: "+ list2); 50 System.out.println("药液混合后的数组3: "+ list3); 51 System.out.println("药液混合后的数组4: "+ list4); 52 /** 53 * binary : 0001 : 第1瓶药水 54 * binary : 0010 : 第2瓶药水 55 * binary : 0011 : 第3瓶药水 56 * binary : 0100 : 第4瓶药水 57 * binary : 0101 : 第5瓶药水 58 * binary : 0110 : 第6瓶药水 59 * binary : 0111 : 第7瓶药水 60 * binary : 1000 : 第8瓶药水 61 * binary : 1001 : 第9瓶药水 62 * binary : 1010 : 第10瓶药水 63 * 药液混合后的数组1: [1, 3, 5, 7, 9] 64 * 药液混合后的数组2: [2, 3, 6, 7, 10] 65 * 药液混合后的数组3: [4, 5, 6, 7] 66 * 药液混合后的数组4: [8, 9, 10] 67 * 68 * 打印结果如上,此时就可以按照二进制逻辑判定哪瓶是毒药了。 69 * 此时用四只老鼠分别去喝四组混合后的药液,即老鼠1和混合要和后的数组1,老鼠2喝混合数组2,老鼠3喝混合数组3,老鼠4和混合数组4 70 * 假设第七瓶是毒药 71 * 那么可以观察到混合药液后的数组1、数组2、数组3 都混入的毒药7 72 * 所以就是第一只老鼠死亡,第二只老鼠死亡,第三只老鼠死亡,第四只存活,之前混合药液的逻辑就是 1有毒 0无毒 73 * 所以它们对应的二进制就是:1110,也就是上述的:binary : 0111 : 第7瓶药水 74 * 75 * 假设第六瓶是毒药就是对应着:0110,也就是第一只老鼠存活、第二只老鼠死亡、第三只老鼠死亡、第四只老鼠存活 76 * 77 * 所以,最后可以根据老鼠的死亡和存活状态 & 结合混合后的药液数组 判定哪瓶是毒药 78 * 同理 1000瓶毒药至少需要10只老鼠可以找出那瓶有毒 79 * 2∧10 = 1024 80 */ 81 82 83 } 84 85 86 }
身似浮云
心如飞絮
气若游丝