今天看到了一个比较有意思的算法题,其实更有意思的是其解法,让人顿时有一种耳目一新的感觉,爱不释手,拿来分享一下。
题目:假设生成26个非负随即数,要求其和是301,求程序生成此列数字
哈哈,元芳,你如何看?
解法一: 关于此种算法原理,我们可以假想是一根长301单位的绳子,然后随即在其上面截25个点,于是得到26根子绳,这26根子绳之和恰好就是绳子总长301。
于是,我们可以:
初始化27的数组
该数组0位和26位分别为0和301,其他位置填充0到301之间的随即数字
对数组排序
数组相邻数字相减,所得的26个差值即为所求数列。
- 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();
- }
- }
解决方案二,这种方案利用了非负这个不显眼的条件,思路非常简单,就是将1随即加到一个26位数组中,随即301次,有点剑走偏锋,另辟蹊径,让人耳目一新阿,有谋有啊有谋有!
- 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();
- }
- }
多谢@另一个石头,@八字和尚,@firstrose等等朋友的质疑指证,我测试了一下,如果将数字增大,i <3000001,确实得出来的数字比较的平均,看来我扔了我这块石头确实引来了不少玉啊,嘿嘿,我仔细的看了下,第二种算法确实隐藏着缺陷,此方法的意图是通过利用概率的随机性,等于将301个1按照等概率分布在26个位置,random函数均匀抛出数字,所以其分布应该大概按照301/26分布,在301次的时候其实已经有表现了,当数字变大此种现象更加明显。
不过由于此种算法确实太过奇妙,所以我觉得用于小数字的随机还是可以的,元芳,你怎么看呢?
第三种解法:下象棋的朋友都知道一种常见的开局方式,兵三进一或者兵七进一,即仙人指路局,此种着法能进能退,能起马能飞炮,算起来中规中矩,其实也不乏一种方法,于是我也中规中矩的按照正常的思路又写了一种所谓的“中规中矩”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();
- }
- }
这种方法就是先从0-301之间random出来一个数字,然后301减去此数字得出目前需要抛出数字的总和,然后再从0-目前总合中再random出来一个数字。。。如此知道第26个数字,不再random,直接赋值为***剩下的目前数字之和,测试后发现这个方法***会抛出大串的0,也在意料之中,因为随着random次数的增加,random的震荡范围越来越小,最终会在大于0附近徘徊。
鉴于此种现象,稍微改进了一下方案,控制了一下random的震荡范围:
- 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);//控制震荡范围在动态平均值附近
- 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();
- }
- }
但是觉得这样并不好,控制了震荡范围,就等于间接控制了随机数字的出现概率,算来算去还是***种方法和第二种方法好,元芳,你认为呢?
原文链接:http://www.cnblogs.com/songsz1/archive/2012/10/31/2748098.html