三分查找法:高效定位假币
以下是一个处理假币问题的三分查找算法的伪代码,它可以正确处理所有的值,而不仅仅是 3 的倍数:
function findFakeCoin(low, high):
if low = high then // 只剩下一个硬币
return low
// 将硬币分成三等份
range = high - low + 1
oneThird = low + range // 3
twoThirds = low + (range * 2) // 3
// 分别称量左、中、右三份硬币的总重量
weightLeft = weighCoins(low, oneThird)
weightMiddle = weighCoins(oneThird + 1, twoThirds)
weightRight = weighCoins(twoThirds + 1, high)
if weightLeft > weightMiddle then
// 左边重,假币在左边
return findFakeCoin(low, oneThird)
else if weightMiddle > weightRight then
// 右边重,假币在右边
return findFakeCoin(twoThirds + 1, high)
else
// 中间重,假币在中间
return findFakeCoin(oneThird + 1, twoThirds)
在上述伪代码中,findFakeCoin(low, high)是一个递归函数,用于找到 low 和 high 之间的假币。初始调用应该是 findFakeCoin(1, n),其中 n 是硬币的总数。
在函数中,首先检查是否只剩下一个硬币,如果是,则返回该硬币的位置(假币的位置)。
然后,将硬币分成三等份,即左、中、右三份,分别是 low 到 oneThird、oneThird + 1 到 twoThirds、twoThirds + 1 到 high。
接下来,通过称量这三份硬币的总重量,判断假币在左边、中间还是右边。如果左边的重量大于中间的重量,则假币在左边;如果中间的重量大于右边的重量,则假币在右边;否则,假币在中间。
根据判断的结果,递归调用 findFakeCoin() 函数,在相应的范围内继续寻找假币。
这个算法将在 O(log n) 的时间复杂度内找到假币的位置,其中 n 是硬币的总数。它可以正确处理所有的值,而不仅仅是 3 的倍数。
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