LeetCode 365. 水壶问题(Java)

365. 水壶问题

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

裴蜀定理(或贝祖定理)得名于法国数学家艾蒂安·裴蜀,说明了对任何整数a、b和它们的最大公约数d,关于未知数x和y的线性不定方程(称为裴蜀等式):若a,b是整数,且gcd(a,b)=d,那么对于任意的整数x,y,ax+by都一定是d的倍数,特别地,一定存在整数x,y,使ax+by=d成立。

方法一:数学,贝祖定理

class Solution {
    public boolean canMeasureWater(int x, int y, int z) {
        if(z==0)
        {
            return true;
        }
        if(x+y<z)
        {
            return false;
        }
        int big=Math.max(x,y);
        int small=x+y-big;
        if(small==0)
        {
            return big==z;
        }
        //寻找最大公约数
        while(big%small!=0)
        {
            int temp=small;
            small=big%small;
            big=temp;
        }
        //如果z能被其最大公约数整除,则可以达到要求
        return z%small==0;
    }
}

方法二:BFS广度优先搜索,关注总水量,每次增加或减少x或y的水量

class Solution {
    public boolean canMeasureWater(int x, int y, int z) {
        if(z==0)
        {
            return true;
        }
        if(x+y<z)
        {
            return false;
        }
        Set<Integer> set=new HashSet<>();
        Queue<Integer> q=new LinkedList<>();
        q.offer(0);
        while(!q.isEmpty())
        {
            int n=q.poll();
            //每步增加水量x
            if(x+n<=x+y&&set.add(x+n))
            {
                q.offer(x+n);
            }
            //每步增加水量y
            if(y+n<=x+y&&set.add(y+n))
            {
                q.offer(y+n);
            }
            //每步减少水量x
            if(n-x>=0&&set.add(n-x))
            {
                q.offer(n-x);
            }
            //每步减少水量y
            if(n-y>=0&&set.add(n-y))
            {
                q.offer(n-y);
            }
            //如果队列中包含z,则证明已经达到目标
            if(q.contains(z))
            {
                return true;
            }
        }
        return false;
    }
}
发布了75 篇原创文章 · 获赞 0 · 访问量 2059

猜你喜欢

转载自blog.csdn.net/nuts_and_bolts/article/details/105013961