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    qq_44831918的博客:穷举法(枚举法)实例解析

    作者:[db:作者] 时间:2021-08-14 21:13

    穷举法(枚举法)实例解析

    生活中我们常常会遇到很多看似简单,却比较繁琐的问题。例如写出1000以内的素数集合,破解三位数密码的无数次尝试等比较繁琐的工作,但是计算机处理这类反反复复的作业,却比较轻松。

    充分利用计算机运算速度快、精确度高的特点,对要解决问题的所有可能情况,一个不漏地进行检验,从中找出符合要求的答案,这也就是我们所说的枚举法,或者叫做穷举法。

    穷举法的运用确实比较广泛,但是我们要充分明确穷举法运用的实际条件:
    1、循环条件;
    2、穷举对象;
    3、穷举算法

    接下来,让我们进入实际例题中,充分明确穷举法的运用:
    有蜘蛛、蜻蜓、蝉三种动物共有18只,共有腿118条,翅膀20对。问蜘蛛、蜻蜓、蝉三种动物各有多少只?(蜘蛛又8条腿;蜻蜓有6条腿,两对翅膀;蝉有6条腿,一对翅膀)

    分析如下:
    首先我们确定三种动物的实际数量,决定循环次数。对三种动物各进行一次循环,实现三次嵌套循环。其次,就是填充判断条件。

    第一种方法:(根据动物的总数量)

    (1)确定循环次数:

    for(x=0;x<18;x++)  //蜘蛛的总数不能超过18只
    		for(y=0;y<18;y++)  //蜻蜓的总数不能超过18只
    			for(z=0;z<18;z++)  //蝉的总数不能超过18只
    

    (2)循环嵌套:

    for(x=0;x<18;x++)  //蜘蛛的总数不能超过18只
    		for(y=0;y<18;y++)  //蜻蜓的总数不能超过18只
    			for(z=0;z<18;z++)  //蝉的总数不能超过18只
    

    (3)判断条件:

    if((x+y+z)==18 && (8*x+6*y+6*z)==118 && (2*y+z)==20)
    

    (4)总体代码如下:

    #include<stdio.h>
    void Count();
    int main()
    {
    	Count();
    	return 0;
    }
    void Count()
    {
    	int x,y,z;
    	for(x=0;x<18;x++)  //蜘蛛的总数不能超过18只
    		for(y=0;y<18;y++)  //蜻蜓的总数不能超过18只
    			for(z=0;z<18;z++)  //蝉的总数不能超过18只
    			{
    				if((x+y+z)==18 && (8*x+6*y+6*z)==118 && (2*y+z)==20)  //判断条件
    				{
    					printf("x=%d,y=%d,z=%d\n",x,y,z);
    				}
    			}
    }
    
    

    (5)运行结果:

    在这里插入图片描述

    (6)结果分析:

    从循环的分析,每一种的动物都进行了三次循环,极大地增加了时间复杂度。

    第二种方法:(根据三种动物的总数,以及腿和翅膀的数量)

    (1)确定循环次数

    for(x=0;x<14;x++)  //蜘蛛的总数不能超过14只
    		for(y=0;y<10;y++)  //蜻蜓的总数不能超过10只
    			for(z=0;z<18;z++)  //蝉的总数不能超过18只
    

    (2)判断条件

    if((x+y+z)==18 && (8*x+6*y+6*z)==118 && (2*y+z)==20)
    

    (3)总体代码如下:

    #include<stdio.h>
    void Count();
    int main()
    {
    	Count();
    	return 0;
    }
    void Count()
    {
    	int x,y,z;
    	for(x=0;x<14;x++)  //蜘蛛的总数不能超过14只
    		for(y=0;y<10;y++)  //蜻蜓的总数不能超过10只
    			for(z=0;z<18;z++)  //蝉的总数不能超过18只
    			{
    				if((x+y+z)==18 && (8*x+6*y+6*z)==118 && (2*y+z)==20)  //判断条件
    				{
    					printf("x=%d,y=%d,z=%d\n",x,y,z);
    				}
    			}
    }
    
    

    (4)运行结果:

    在这里插入图片描述

    (5)结果分析:

    从循环的分析,每一种的动物都进行了内外三次循环,但是第二种方法的循环次数有所减少,间接减少了时间的效率问题。

    总结:

    通过以上两种方法解决问题,我们知道这两种方法的效率明显不同。特别是第一种方法,时间的效率低于第二种方法。

    穷举需要注意以下几个要点:

    (1)循环次数分析
    (2)判断条件要充分利用
    (3)算法

    cs