你如何生成m個數讓其和等于n
今天看到了一個比較有意思的算法題,其實更有意思的是其解法,讓人頓時有一種耳目一新的感覺,愛不釋手,拿來分享一下。
題目:假設生成26個非負隨即數,要求其和是301,求程序生成此列數字
哈哈,元芳,你如何看?
解法一: 關于此種算法原理,我們可以假想是一根長301單位的繩子,然后隨即在其上面截25個點,于是得到26根子繩,這26根子繩之和恰好就是繩子總長301。
于是,我們可以:
初始化27的數組
該數組0位和26位分別為0和301,其他位置填充0到301之間的隨即數字
對數組排序
數組相鄰數字相減,所得的26個差值即為所求數列。
- class Random301
- {
- static void Main(string[] args)
- {
- int[] arryTemp=new int[27];
- int[] arryRandom = new int[26];
- //get random number,from 0 to 301
- Random ran=new Random((int)DateTime.Now.Ticks);
- arryTemp[0] = 0;
- arryTemp[26] = 301;
- for (int i = 1; i < 26; i++)
- {
- arryTemp[i] = ran.Next(0,301);
- }
- //sort the arry
- int temp;
- for (int m = arryTemp.Length-1; m > 0; m--) {
- for (int n = 0; n < m;n++ ) {
- if (arryTemp[m] < arryTemp[n]) {
- temp=arryTemp[n];
- arryTemp[n] = arryTemp[m];
- arryTemp[m] = temp;
- }
- }
- }
- //get the lastest random arry
- for (int j = 0; j < arryRandom.Length;j++) {
- arryRandom[j] = arryTemp[j + 1] - arryTemp[j];
- }
- //check the arry
- int sum = 0;
- for (int k = 0; k < arryRandom.Length; k++) {
- sum = sum + arryRandom[k];
- }
- Console.WriteLine(sum);
- Console.ReadKey();
- }
- }
解決方案二,這種方案利用了非負這個不顯眼的條件,思路非常簡單,就是將1隨即加到一個26位數組中,隨即301次,有點劍走偏鋒,另辟蹊徑,讓人耳目一新阿,有謀有啊有謀有!
- class Radom301Arry
- {
- static void Main(string[] args) {
- int[] arryRandom = new int[26];
- Random ran = new Random();
- //add 1 301times into the arry
- for (int i = 0; i <301;i++ ) {
- arryRandom[ran.Next(0, 26)]++;
- }
- //chenck the arry
- int sum = 0;
- for (int j = 0; j < arryRandom.Length; j++) {
- Console.WriteLine(arryRandom[j]);
- sum = sum + arryRandom[j];
- }
- Console.WriteLine("sum:"+sum);
- Console.ReadKey();
- }
- }
多謝@另一個石頭,@八字和尚,@firstrose等等朋友的質疑指證,我測試了一下,如果將數字增大,i <3000001,確實得出來的數字比較的平均,看來我扔了我這塊石頭確實引來了不少玉啊,嘿嘿,我仔細的看了下,第二種算法確實隱藏著缺陷,此方法的意圖是通過利用概率的隨機性,等于將301個1按照等概率分布在26個位置,random函數均勻拋出數字,所以其分布應該大概按照301/26分布,在301次的時候其實已經有表現了,當數字變大此種現象更加明顯。
不過由于此種算法確實太過奇妙,所以我覺得用于小數字的隨機還是可以的,元芳,你怎么看呢?
第三種解法:下象棋的朋友都知道一種常見的開局方式,兵三進一或者兵七進一,即仙人指路局,此種著法能進能退,能起馬能飛炮,算起來中規中矩,其實也不乏一種方法,于是我也中規中矩的按照正常的思路又寫了一種所謂的“中規中矩”的算法:
- class List301
- {
- static void Main(string[] args) {
- //store the 26 random numbers
- List<int> templist = new List<int>();
- Random ran = new Random((int)DateTime.Now.Ticks);
- int temp = 0;
- int total = 301;
- for (int i = 0; i < 26; i++)
- {
- if (25 != i)
- temp = ran.Next(0, total);
- else
- temp = total;
- total = total - temp;
- templist.Add(temp);
- }
- int sum = 0;
- for (int m = 0; m <templist.Count; m++)
- {
- sum = sum + templist[m];
- Console.WriteLine(m+":"+templist[m]);
- }
- Console.WriteLine(sum);
- Console.ReadKey();
- }
- }
這種方法就是先從0-301之間random出來一個數字,然后301減去此數字得出目前需要拋出數字的總和,然后再從0-目前總合中再random出來一個數字。。。如此知道第26個數字,不再random,直接賦值為***剩下的目前數字之和,測試后發現這個方法***會拋出大串的0,也在意料之中,因為隨著random次數的增加,random的震蕩范圍越來越小,最終會在大于0附近徘徊。
鑒于此種現象,稍微改進了一下方案,控制了一下random的震蕩范圍:
- class List301
- {
- static void Main(string[] args) {
- //store the 26 random numbers
- List<int> templist = new List<int>();
- Random ran = new Random((int)DateTime.Now.Ticks);
- int temp = 0;
- int total = 301;
- for (int i = 0; i < 26; i++)
- {
- if (25 != i)
- {
- int avg = total / (26 - i);//控制震蕩范圍在動態平均值附近
- temp = ran.Next(0, avg * 2);
- total = total - temp;
- }
- else
- temp = total;
- templist.Add(temp);
- }
- //check
- int sum = 0;
- for (int m = 0; m <templist.Count; m++)
- {
- sum = sum + templist[m];
- Console.WriteLine(m+":"+templist[m]);
- }
- Console.WriteLine(sum);
- Console.ReadKey();
- }
- }
但是覺得這樣并不好,控制了震蕩范圍,就等于間接控制了隨機數字的出現概率,算來算去還是***種方法和第二種方法好,元芳,你認為呢?
原文鏈接:http://www.cnblogs.com/songsz1/archive/2012/10/31/2748098.html