算法之枚举

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原创 2023-09-25 10:01:29 2.8k 阅读 AI 写同款· GEO 优化 ›

枚举

一、理解枚举类型
枚举类型是Java 5中新增特性的一部分，它是一种特殊的数据类型，之所以特殊是因为它既是一种类(class)类型却又比类类型多了些特殊的约束，但是这些约束的存在也造就了枚举类型的简洁性、安全性以及便捷性。下面先来看看如何写一个枚举？
二、枚举的定义语法
在没有枚举类型时定义常量常见的方式

  public class DayDemo {
        public static final int MONDAY =1;
        public static final int TUESDAY=2;
        public static final int WEDNESDAY=3;
        public static final int THURSDAY=4;
        public static final int FRIDAY=5;
        public static final int SATURDAY=6;
        public static final int SUNDAY=7;
    }

上述的常量定义常量的方式称为int枚举模式，这样的定义方式并没有什么错，但它存在许多不足，如在类型安全和使用方便性上并没有多少好处，如果存在定义int值相同的变量，容易混淆，因此这种方式在枚举出现后并不提倡，现在我们利用枚举类型来重新定义上述的常量，定义周一到周日的常量

//枚举类型，使用关键字enum

    enum Day {
        MONDAY, TUESDAY, WEDNESDAY,
        THURSDAY, FRIDAY, SATURDAY, SUNDAY
    }

相当简洁，在定义枚举类型时我们使用的关键字是enum，与class关键字类似，只不过前者是定义枚举类型，后者是定义类类型。

枚举类型Day中分别定义了从周一到周日的值，这里要注意，值一般是大写的字母，多个值之间以逗号分隔。同时我们应该知道的是枚举类型可以像类(class)类型一样，定义为一个单独的文件，当然也可以定义在其他类内部，更重要的是枚举常量在类型安全性和便捷性都很有保证，如果出现类型问题编译器也会提示我们改进，但务必记住枚举表示的类型其取值是必须有限的，也就是说每个值都是可以枚举出来的，比如上述描述的一周共有七天。

以上是写法，写好后该如何使用呢？如下：

public class EnumDemo {
    public static void main(String[] args){
        //直接引用
        Day day =Day.MONDAY;
    }
}

就像上述代码那样，直接引用枚举的值即可，这便是枚举类型的最简单模型。

三、为什么可以这样用，看看枚举实现原理就知道了
我们大概了解了枚举类型的定义与简单使用后，现在有必要来了解一下枚举类型的基本实现原理。实际上在使用关键字enum创建枚举类型并编译后，编译器会为我们生成一个相关的类，这个类继承了Java API中的java.lang.Enum类，也就是说通过关键字enum创建枚举类型在编译后事实上也是一个类类型而且该类继承自java.lang.Enum类。我们可以看看反编译的结果！
结论：从反编译的代码可以看出编译器确实帮助我们生成了一个Day类而且该类继承自java.lang.Enum类，该类是一个抽象类，除此之外，编译器还帮助我们生成了7个Day类型的实例对象分别对应枚举中定义的7个日期。还为我们生成了两个静态方法，分别是values()和 valueOf()，到此我们也就明白了，使用关键字enum定义的枚举类型，在编译期后，也将转换成为一个实实在在的类，而在该类中，会存在每个在枚举类型中定义好常量的对应实例对象，如上述的MONDAY枚举类型对应public static final Day MONDAY;

四、编译器生成的Values方法与ValueOf方法
values()方法和valueOf(String name)方法是编译器生成的static方法，后面我们自己定义的枚举类的父类Enum的分析中，在Enum类中并没出现values()方法，但valueOf()方法还是有出现的，只不过编译器生成的valueOf()方法需传递一个name参数，而Enum自带的静态方法valueOf()则需要传递两个方法，从前面反编译后的代码可以看出，编译器生成的valueOf方法最终还是调用了Enum类的valueOf方法，下面通过代码来演示这两个方法的作用：

Day[] days2 = Day.values();
System.out.println("day2:"+Arrays.toString(days2));
Day day = Day.valueOf("MONDAY");
System.out.println("day:"+day);

输出结果:

  day2:[MONDAY, TUESDAY, WEDNESDAY, THURSDAY, FRIDAY, SATURDAY, SUNDAY]
  day:MONDAY

从结果可知道，values()方法的作用就是获取枚举类中的所有变量，并作为数组返回，而valueOf(String name)方法与Enum类中的valueOf方法的作用类似根据名称获取枚举变量，只不过编译器生成的valueOf方法更简洁些只需传递一个参数。

五、Enum抽象类常见方法
Enum是所有 Java 语言枚举类型的公共基本类（注意Enum是抽象类），以下是它的常见方法：

ordinal()方法，该方法获取的是枚举变量在枚举类中声明的顺序，下标从0开始，如日期中的MONDAY在第一个位置，那么MONDAY的ordinal值就是0，如果MONDAY的声明位置发生变化，那么ordinal方法获取到的值也随之变化，注意在大多数情况下我们都不应该首先使用该方法，毕竟它总是变幻莫测的。

compareTo(E o)方法则是比较枚举的大小，注意其内部实现是根据每个枚举的ordinal值大小进行比较的。

name()方法与toString()几乎是等同的，都是输出变量的字符串形式。

valueOf(Class enumType, String name)方法则是根据枚举类的Class对象和枚举名称获取枚举常量，注意该方法是静态的。

下面的代码演示了上述方法：

public class EnumDemo {
    public static void main(String[] args){
        //创建枚举数组
        Day[] days=new Day[]{Day.MONDAY, Day.TUESDAY, Day.WEDNESDAY,
                Day.THURSDAY, Day.FRIDAY, Day.SATURDAY, Day.SUNDAY};
    for (int i = 0; i <days.length ; i++) {
        System.out.println("day["+i+"].ordinal():"+days[i].ordinal());
    }

    System.out.println("-------------------------------------");
    //通过compareTo方法比较,实际上其内部是通过ordinal()值比较的
    System.out.println("days[0].compareTo(days[1]):"+days[0].compareTo(days[1]));
    System.out.println("days[0].compareTo(days[1]):"+days[0].compareTo(days[2]));

    //获取该枚举对象的Class对象引用,当然也可以通过getClass方法
    Class<?> clazz = days[0].getDeclaringClass();
    System.out.println("clazz:"+clazz);

    System.out.println("-------------------------------------");

    //name()
    System.out.println("days[0].name():"+days[0].name());
    System.out.println("days[1].name():"+days[1].name());

    System.out.println("-------------------------------------");

    System.out.println("days[0].toString():"+days[0].toString());
    System.out.println("days[1].toString():"+days[1].toString());
   
    System.out.println("-------------------------------------");

    Day d=Enum.valueOf(Day.class,days[0].name());
    Day d2=Day.valueOf(Day.class,days[0].name());
    System.out.println("d:"+d);
    System.out.println("d2:"+d2);
}

六、枚举的进阶用法
向enum类添加方法与自定义属性和构造函数重新定义一个日期枚举类，带有desc成员变量描述该日期的对于中文描述，同时定义一个getDesc方法，返回中文描述内容，自定义私有构造函数，在声明枚举实例时传入对应的中文描述，代码如下：

    public enum Day2 {
MONDAY("星期一",1),
TUESDAY("星期二",2),
WEDNESDAY("星期三",3),
THURSDAY("星期四",4),
FRIDAY("星期五",5),
SATURDAY("星期六",6),
SUNDAY("星期日",7);//记住要用分号结束

    private String desc;//文字描述
    private Integer code; //对应的代码

    /**
     * 私有构造,防止被外部调用
     * @param desc
     */
    private Day2(String desc，Integer code){
        this.desc=desc;
     this.code=code;
        }
    /**
     * 定义方法,返回描述,跟常规类的定义没区别
     * @return
     */
    public String getDesc(){
        return desc;
    }

     /**
         * 定义方法,返回代码,跟常规类的定义没区别
         * @return
         */
        public int getCode(){
            return code;
        }
    public static void main(String[] args){
        for (Day2 day:Day2.values()) {
            System.out.println("name:"+day.name()+
                    ",desc:"+day.getDesc());
        }
    }

输出结果:

  name:MONDAY,desc:星期一
  name:TUESDAY,desc:星期二
  name:WEDNESDAY,desc:星期三
  name:THURSDAY,desc:星期四
  name:FRIDAY,desc:星期五
  name:SATURDAY,desc:星期六
  name:SUNDAY,desc:星期日

原文链接：https://blog.youkuaiyun.com/weixin_43610698/article/details/90737759

枚举算法

一，枚举算法的思想：
1，枚举算法的定义：
在进行归纳推理时，如果逐个考察了某类事件的所有可能情况，因而得出一般结论，那么该结论是可靠的，这种归纳方法叫做枚举法。
2，枚举算法的思想是：
将问题的所有可能的答案一一列举，然后根据条件判断此答案是否合适，保留合适的，舍弃不合适的。
3，使用枚举算法解题的基本思路如下：
（1）确定枚举对象、范围和判定条件。
（2）逐一枚举可能的解并验证每个解是否是问题的解。
4，枚举算法步骤：
（1）确定解题的可能范围，不能遗漏任何一个真正解，同时避免重复。
（2）判定是否是真正解的方法。
（3）为了提高解决问题的效率，使可能解的范围将至最小，
5，枚举算法的流程图如下所示：
在这里插入图片描述

二，枚举算法实例

例一：百钱买百鸡
1，问题描述：
公鸡每只5元，母鸡每只3元，三只小鸡1元，用100元买100只鸡，问公鸡、母鸡、小鸡各多少只？
2，算法分析：
利用枚举法解决该问题，以三种鸡的个数为枚举对象,分别设为mj,gj和xj，用三种鸡的总数（mj+gj+xj=100）和买鸡钱的总数（1/3*xj+mj * 3+gj * 5=100）作为判定条件，穷举各种鸡的个数。

例二：使用枚举法解决“填写运算符问题”
1，问题描述：在下面的算式中，添加“+”、“-”，“*”，“/”,4个运算符，使得这个式子成立。
5 5 5 5 5=5
2，算法分析：
上述式子左侧有5个数字，一共需要4个运算符。根据题目要求，两个数字之间的运算符只能有4中选择。在具体编程时，可以通过循环来填入各种运算符，然后再判断算式左侧的值是否等于右侧的值。并保证，当填入的是除号时，则右侧的数不能为0，并且乘除的优先级高于加减的优先级。
原文链接：https://blog.youkuaiyun.com/qq_32211827/article/details/72970404
百钱买百鸡代码实现

public class p1002 {
    public static void main(String[] args) {
      for (int i=0;i<=20;i++){
          for (int j=0;j<=33;j++){
              for (int k=0;k<=300;k=k+3){
                  if ((i+j+k==100)&&(i*5+j*3+(k/3)==100)){
                      System.out.println("公鸡"+i+"只"
                      +"母鸡"+j+"只"
                      +"小鸡"+k+"只");
                  }
              }
          }
      }
    }
}

【问题描述】设有1g、2g、3g、5g、10g、20g的砝码各若干枚（其总重<=1000），求用这些砝码能称出不同的重量个数。
【文件输入】输入1g、2g、3g、5g、10g、20g的砝码个数。
【文件输出】输出能称出不同重量的个数。
【样例输入】1 1 0 0 0 0
【样例输出】3

        public class 砝码称重 {

    public static void main(String[] args) {
        Scanner sc  = new Scanner(System.in);
        int[] arr1=new int[1001];
        int[] arr2=new int[7],arr4=new int[7];
        int[] arr3={0,1,2,3,5,10,20};
        for (int i=1;i<arr2.length;i++){
            arr2[i]=sc.nextInt();
        }
        for (arr4[1]=0;arr4[1]<=arr2[1];arr4[1]++){
            for (arr4[2]=0;arr4[2]<=arr2[2];arr4[2]++){
                for (arr4[3]=0;arr4[3]<=arr2[3];arr4[3]++){
                    for (arr4[4]=0;arr4[4]<=arr2[4];arr4[4]++){
                        for (arr4[5]=0;arr4[5]<=arr2[5];arr4[5]++){
                            for (arr4[6]=0;arr4[6]<=arr2[6];arr4[6]++){
                                int sum=0;
                                        for (int i=1;i<arr2.length;i++){
                                            sum+=arr4[i]*arr3[i];
                                            arr1[sum]=1;
                                        }
                            }
                        }
                    }
                }
            }
        }
        int num=0;
        for (int i=1;i<arr1.length;i++){
            if (arr1[i]==1){
                num++;
            }
        }
        System.out.println(num);
    }
}