题1 水壶问题
描述
有两个容量分别为 x升 和 y升 的水壶以及无限多的水。请判断能否通过使用这两个水壶,从而可以得到恰好 z升 的水?
如果可以,最后请用以上水壶中的一或两个来盛放取得的 z升 水。
你允许:
装满任意一个水壶
清空任意一个水壶
从一个水壶向另外一个水壶倒水,直到装满或者倒空
示例 1: (From the famous “Die Hard” example)
输入: x = 3, y = 5, z = 4
输出: True
示例 2:
输入: x = 2, y = 6, z = 5
输出: False
题解
思路:首先判断极端情况,如果x和y的容量和小于z,永远不可能装满。如果z的容量等于x或y或x+y,倒一次水就可以装满。
在任意一个时刻,我们可以且仅可以采取以下几种操作:
假设x > y
1.把 X 壶的水灌进 Y 壶,直至灌满或倒空; X壶:cur_x-y Y壶:+y
2.把 Y 壶的水灌进 X 壶,直至灌满或倒空; X壶:cur_x+y Y壶:-y
3.把 X 壶灌满; +x
4.把 Y 壶灌满; +y
5.把 X 壶倒空; -x
6.把 Y 壶倒空。 -y
每次操作只会让桶里的水总量增加 x,增加 y,减少 x,或者减少 y。
找到一对整数 a,b 使得 ax+by=z
而只要满足 z ≤ x+y,且这样的 a, b存在,那么我们的目标就是可以达成的。
贝祖定理:ax+by=z有解当且仅当 z 是 x, y的最大公约数的倍数。因此我们只需要找到 x, y的最大公约数并判断 z 是否是它的倍数即可
gcd:找x和y的最大公约数
class Solution {
public boolean canMeasureWater(int x, int y, int z) {
if(x + y < z) return false;
if(z == 0 || z == x + y || z == x || z == y) return true;
int gcd = gcd(x, y);
return z % gcd == 0;
}
public int gcd(int a, int b){
if(b == 0){
return a;
}
return gcd(b, a % b);
}
}