问题描述:打一枪可能的环数为0~10,求打10枪总环数为90的概率。
这是一道排列组合问题,可以用循环加递归的方法解决。比如,第一次可以打出0~10环,那么先固定第一次打的环数,然后加上剩下的九次打的环数,就得到总环数。而剩下九次的环数通过递归很容易求得。代码如下:
#include <iostream>
using namespace std;
int cnt = 0;
int target = 90;
void Permutation(int *numbers, int index, int length)
{
if (index == length)
{
int sum = 0;
for (int i = 0; i < length; i++)
sum += numbers[i];
if (sum == target)
cnt++;
}
else
{
for (int i = 0; i <= 10; i++)
{
numbers[index] = i; // 第index枪环数为i
Permutation(numbers, index + 1, length);
}
}
}
int main()
{
int numbers[10] = {0};
Permutation(numbers, 0, 10);
cout << (cnt / pow(11, 10)) * 100 << endl;
system("pause");
return 0;
}
运行这个程序,过了N久都没出结果,悲剧了。。。上面的代码相当于有10层嵌套循环,效率可想而知。有没有优化的办法呢?其实是有的。在下列两种情况下,递归可以提前返回的:
- 以打环数大于目标环数90
- 即使剩下的每一枪都打10环也达不到90环
根据上面两种情况,我对代码进行优化:
#include <iostream>
using namespace std;
int cnt = 0;
int target = 90;
void Permutation(int *numbers, int index, int length)
{
int PartSum = 0; // 已有环数
int Left = 0; // 还需要多少环才能达到90
for (int i = 0; i < index; i++)
PartSum += numbers[i];
Left = target - PartSum;
if (PartSum > target || (length - index) * 10 < Left)
return;
if (index == length)
{
int sum = 0;
for (int i = 0; i < length; i++)
sum += numbers[i];
if (sum == target)
cnt++;
}
else
{
for (int i = 0; i <= 10; i++)
{
numbers[index] = i; // 第index枪环数为i
Permutation(numbers, index + 1, length);
}
}
}
int main()
{
int numbers[10] = {0};
Permutation(numbers, 0, 10);
cout << (cnt / pow(11, 10)) * 100 << endl;
system("pause");
return 0;
}
运行结果:
终于出结果了。经过优化后的代码,效率不知道高到哪里去了!
这个问题和八皇后问题非常相似,先求出所有的情况,然后剔除不符合要求的情况或者记录符合要求的情况。