三个人决斗的问题解答

三个人决斗的问题解答 -- 100%原创 (2010-08-31 16:35:04)转载▼
标签: 三个小伙子 同时 爱上 空枪 命中率 几率 可能性 李小黄 教育 分类: 智力思考科普知识~教育篇
三个小伙子同时爱上了一个姑娘,为了决定他们谁能娶这个姑娘,他们决定用手-枪进行一次决斗。小李的命中率是30%,小黄比他好些,命中率是50%, 最出色的枪手是小林,他从不失误,命中率是100%。由于这个显而易见的事实,为公平起见,他们决定按这样的顺序:小李先开枪,小黄第二,小林最后。然后 这样循环,直到他们只剩下一个人。那么这三个人中谁活下来的机会最大呢?他们都应该采取什么样的策略?

Annie:这个题乍一看,晕死;冷静下来想想,理清思路,就不难了:
有话语权的只有小李:
1)小李、小黄要是不能命中小林,只要两轮,他们两个都死;小李要想活,就要争取轮不到小林开第二枪;
2) 第一轮结束,不是小林死就是小黄死,小李一定活;但是小李肯定希望活着的是小黄,小黄能活说明小黄第一枪已经命中小林;以小林50%的命中率,第一枪能命中小林,第二枪失误可能性会非常大;所以这样小李第二轮存活几率会高些,因此原则上讲小李会帮着小黄打小林;
3)不过小李考虑到万一他第一枪把小林打死了,小黄下一个开枪,肯定对象是他;即使小黄第一枪打不中他,轮到小李开第二枪,而以小李自己30%的命中率,不大可能连续两枪打死两个人的,所以这一枪很可能失误;下一个轮到小黄,而小黄的命中率是50%,小黄第二枪干掉他的可能性很大。
总结:为了争取最大的生存可能,小李希望第一轮小林倒下,但是不是他出的手;第一枪会考虑放弃。

详细讨论:
先考虑双人决斗--------
a)小李小黄决斗:
小李活的几率:N李=30%+(70%x50%x30%)+(70%x50%x70%x50%x30%)+...=30%x(1+a+a^2+...) a=70%x50%=35%
假设 A=1+a+a^2+...+a^n (0<a<1) 那么有Axa=a+a^2+...+a^(n+1)=> 当n趋于无穷大时,A-Axa=1 于是A=1/(1-a)
N李=30%x1/(1-35%)=30%/65%≈0.462
小黄活的几率:
N黄=70%x50%+70%x50%x70%x50%+....=A-1=1/(1-a) - 1 = 1/(1-0.35) - 1 =35%/65%≈0.538
b)小李小林决斗
小李活的几率=30%
小林活的几率=70%
c)小黄小林决斗
小黄活的几率=50%
小林活的几率=50%
-----------------

如果小李第一枪打小林---
小李活的可能性组合:
1)小李枪杀小林,小黄失误未杀死小李,小李小黄决斗最终小李活的几率:30%x50%x30%/65%≈0.069
2)小李未杀掉小林,小黄杀了小林,小李小黄决斗最终小李活的几率:70%x50%x30%/65%≈0.162
3)小李小黄均未杀掉小林,小林杀了小黄,小李小林决斗小李活的几率:70%x50%x30%=0.105
N李≈0.336
小黄活的可能性组合:
1)小李枪杀小林,小黄杀死小李: 30%x50%=0.15
2)小李枪杀小林,小黄失误未杀死小李,小李小黄决斗小黄活的几率:30%x50%x35%/65%≈0.081
3)小李失误未杀掉小林,小黄杀了小林,小李小黄决斗小黄活的几率:70%x50%x35%/65%≈0.188
N黄≈0.419
小林活的可能性:小李小黄均失误,小林杀小黄,小李小林对决小林活的几率: N林=70%x50%x70%=0.245
如果小李第一枪打小林,小黄生存的机会最大...

但是如果小李第一枪放弃---
小李活的可能性组合:
1)小黄杀了小林,小李小黄决斗最终小李活的几率:50%x30%/65%≈0.231
2)小黄未杀掉小林,小林杀了小黄,小李小林决斗小李活的几率:50%x30%=0.15
N李≈0.381
小黄活的可能性:小黄杀掉小林,小李小黄决斗小黄活的几率:N黄=50%x35%/65%≈0.269
小林活的可能性:小黄失误未杀掉小林,小林杀小黄,小李小林决斗小林活的几率: N林=50%x70%=0.35
如果小李第一枪放空枪,小李生存的机会最大,而且存活概率大于选择第一枪打小林的的存活概率。

结论:如果小李第一枪放空枪,小李的生存机会会最大;如果选择第一枪帮小黄打小林,则小黄的生存机会最大。
<think>好的,用户现在想要用Java实现荒岛逃生游戏的解决方案。之前我提供了Python的代码,现在需要转换为Java,并且可能需要调整一些结构。首先,我得回忆题目要求:处理正负数的数组,正数向右,负数向左,遇到相反方向的时进行决斗,体力大的存活并减少对方体力,相同则同归于尽。最终返回逃生数。 首先,用户可能已经看过Python的代码,所以Java的结构需要类似,但要注意Java的语法差异。比如,使用栈的结构,Java中可以用Deque来实现。然后输入处理部分,Java需要读取输入并处理异常,比如非数字输入或者空输入。 接下来,处理逻辑部分。遍历数组,正数压入栈,负数则与栈顶元素比较。这里需要循环处理,直到当前负数的体力耗尽或者栈为空。如果栈顶元素大于当前绝对值,栈顶减去当前值,当前归零;如果相等,弹出栈顶,当前归零;如果栈顶较小,弹出并减少当前值,继续循环。如果处理完栈后当前还有剩余,则左逃生数加一。 需要注意Java中栈的使用,比如使用ArrayDeque,push和pop操作。另外,输入处理部分可能需要使用Scanner来读取,并处理可能的异常,比如NumberFormatException。此外,输出逃生数时,是栈的大小加上左逃生者的数量。 可能的问题点:Java的栈是否适合这种情况?比如,使用Deque作为栈,正确的方法应该是push和pop,或者addLast和removeLast?需要确保栈的顺序正确,因为处理向右的时,后进先出,所以应该用后进先出的结构,这里ArrayDeque作为栈是正确的。 另外,处理输入的时候,需要分割字符串为数组,并转换为整数数组。如果有任何非数字字符,应该返回-1。同时,如果输入为空,也返回-1。Java中可以通过try-catch来捕获转换异常,或者使用正则表达式检查输入是否合法。 现在,编写代码的大纲: 1. 主函数处理输入,读取一行,分割为字符串数组,转换为整数数组。如果转换失败,返回-1。 2. 创建escapeSurvivors方法,参数是整数数组,返回逃生数。 3. 在方法中使用Deque作为栈,存储正数。 4. 遍历数组中的每个数,正数压栈,负数处理逻辑。 5. 统计栈的大小和左逃生数,返回总和。 测试用例是否符合示例?比如输入5 10 8 -8 -5,输出2。需要确保处理顺序正确。比如第三个和第四个同归于尽,第二个和第五个处理后第二个剩余5,第一个存活。最终栈中有5和10?或者可能顺序有问题? 等一下,原题示例中,输入是5 10 8 -8 -5。处理顺序应该是从左到右: 第一个是5(正,向右),压栈。 第二个是10(正,压栈)。 第三个是8(压栈)。 第四个是-8,开始处理栈中的元素。此时栈顶是8。绝对值为8,与栈顶相等,弹出栈顶,当前归零,所以第四和第三同归于尽。 第五个是-5,绝对值5。处理栈中的元素:此时栈顶是10。比较10和5,10>5,所以栈顶变成10-5=5。当前归零,第五个被击败。此时栈中是5(第一个),5(第二个修改后的),然后第五个被处理掉。最后栈中有5和5,左逃生数是0。所以总数是2?示例输出是2。那根据原题的解释,第二个击败第五个后剩余5,第一个存活。所以栈中的第二个元素(原10变成5)和第一个元素5,所以总共有两个存活。加上左逃生者中的0,所以总和是2,正确。 所以在Java代码中,栈的处理顺序必须正确。比如,当处理-5时,栈顶是10,处理后变为5,留在栈中。而原栈中的元素是5(第一个)、10(第二个)、8(第三个),当处理-8时,第三个被弹出,之后处理-5时,栈顶是第二个10,处理后变为5,留在栈中。最后栈中有5(第一)、5(第二),所以栈的size是2,左逃生者没有,总数2。 所以Java代码需要正确模拟这个过程。现在编写代码时,需要注意栈的操作是否正确。 可能的错误点:在处理负数时,循环的条件是当前>0并且栈不为空。当栈顶被弹出后,继续处理下一个栈顶元素。 另外,在Java中处理输入时,可能需要使用Scanner.nextLine()来读取整行输入,然后分割成数组。如果输入为空,则返回-1。在转换时,如果有任何元素无法转换为整数,捕获异常,返回-1。 例如: try { String input = scanner.nextLine().trim(); if (input.isEmpty()) { System.out.println(-1); return; } String[] parts = input.split(" "); int[] arr = new int[parts.length]; for (int i = 0; i < parts.length; i++) { arr[i] = Integer.parseInt(parts[i]); } // 调用方法并输出结果 } catch (NumberFormatException e) { System.out.println(-1); } catch (Exception e) { System.out.println(-1); } 这样处理输入异常。 然后,escapeSurvivors方法的结构: public static int escapeSurvivors(int[] arr) { Deque<Integer> stack = new ArrayDeque<>(); int leftSurvivors = 0; for (int num : arr) { if (num > 0) { stack.push(num); } else { int current = -num; // 因为num是负数,绝对值 while (!stack.isEmpty() && current > 0) { int top = stack.peek(); if (top > current) { stack.pop(); stack.push(top - current); current = 0; } else if (top == current) { stack.pop(); current = 0; } else { current -= stack.pop(); } } if (current > 0) { leftSurvivors++; } } } return stack.size() + leftSurvivors; } 这里需要注意,当处理负数时,current是取绝对值,比如num是-8,current是8。然后循环处理栈中的元素。 比如,当处理-5时,current是5。栈中的元素是5,10,8。此时栈顶是8。但原题中的处理顺序是当第四个是-8时,栈顶是8,弹出,current变为0。然后第五个是-5,current=5,此时栈中是5和10。栈顶是10,top=10>5,所以弹出10,减去5,得到5,然后压入栈。此时栈变成5和5。最后,栈的size是2,leftSurvivors是0,总和2,正确。 所以代码是否正确?在Java中,栈是后进先出的,所以当处理数组中的元素时,正数的顺序是按输入顺序压栈。例如,输入5,10,8,栈中的顺序是5在底部,然后是10,然后是8(顶部)。当处理-8时,会弹出8,比较,然后处理。 所以,栈的结构是正确的,使用Deque的push方法(添加到头部),所以栈顶是最后压入的元素。例如,push顺序是5,10,8,那么栈中的顺序是8(顶部),10,5(底部)。这样处理是正确的吗? 不,这里可能有问题。原题中,数组的顺序是输入顺序,例如5 10 8 -8 -5。每个从左到右排列,离左港口越近的在左边。当处理到某个向右的时,后面的向右的会跟在他后面。例如,第三个8向右,排在10之后。当遇到向左的(如-8)时,他需要先与栈顶的元素(即最近的那个向右的决斗。 在Python代码中,栈是按顺序压入,所以当处理-8时,栈顶是8,正确。但在Java中使用Deque的push方法,每次将元素添加到队列头部,因此,栈的顺序是反的。例如,添加5,然后10,然后8,栈中的顺序是8,10,5。这样处理时,遇到-8会先与8决斗,正确。所以代码是正确的。 例如,当处理第三个元素8时,stack.push(8)将8放在头部,此时栈的顺序是8,10,5?或者是不是? ArrayDeque的push方法是添加到队列的头部,即等同于addFirst。所以,当按顺序push5、push10、push8,栈中的元素顺序是8,10,5。那么当处理-8时,栈顶是8,正确。所以逻辑是正确的。 所以在Java代码中,栈的顺序是正确的,能够正确处理相遇的顺序。 综上,Java代码的结构是正确的。现在需要编写代码,并测试是否符合示例。此外,需要注意输入处理部分的异常捕获。</think>### Java实现方案 #### 解题思路 使用**栈结构**处理向右逃生者,**队列顺序**保证决斗逻辑正确性。核心流程与Python版本一致,但需注意Java语法特性和输入处理机制。 #### 核心逻辑分解 1. **输入校验**:检测非法字符和空输入 2. **栈处理右向逃生者**:遇到正数压入栈顶 3. **处理左向逃生者**:负数与栈顶元素持续PK直至体力耗尽或栈空 4. **统计结果**:栈内剩余右向逃生者 + 未被击败的左向逃生者 #### 完整代码 ```java import java.util.ArrayDeque; import java.util.Deque; import java.util.Scanner; public class IslandEscape { public static void main(String[] args) { Scanner scanner = new Scanner(System.in); try { String input = scanner.nextLine().trim(); if (input.isEmpty()) { System.out.println(-1); return; } String[] parts = input.split(" "); int[] arr = new int[parts.length]; for (int i = 0; i < parts.length; i++) { arr[i] = Integer.parseInt(parts[i]); } System.out.println(escapeSurvivors(arr)); } catch (NumberFormatException e) { System.out.println(-1); } catch (Exception e) { System.out.println(-1); } finally { scanner.close(); } } public static int escapeSurvivors(int[] arr) { Deque<Integer> stack = new ArrayDeque<>(); int leftSurvivors = 0; for (int num : arr) { if (num > 0) { stack.push(num); } else { int current = -num; // 转换为绝对值 while (!stack.isEmpty() && current > 0) { int top = stack.peek(); if (top > current) { stack.pop(); stack.push(top - current); current = 0; } else if (top == current) { stack.pop(); current = 0; } else { current -= stack.pop(); } } if (current > 0) { leftSurvivors++; } } } return stack.size() + leftSurvivors; } } ``` #### 代码解析 1. **输入处理** - 使用`Scanner`读取整行输入 - 空输入直接返回-1 - 通过`try-catch`处理非法字符输入 2. **栈操作** - `Deque`模拟栈结构,`push()`/`pop()`实现后进先出 - 正数直接压栈,负数触发决斗流程 3. **决斗机制** - 循环比较直至当前左向逃生者体力耗尽或栈空 - 三种处理情况: - 栈顶战斗力更高:更新栈顶剩余战斗力 - 战斗力相等:同归于尽 - 当前战斗力更高:继续挑战下一个栈元素 4. **性能分析** - 时间复杂度:$O(n)$,每个元素最多入栈/出栈一次 - 空间复杂度:$O(n)$,极端情况全右向逃生者 --- ### 相关问题 1. **如何处理输入中的非数字字符?** 通过`try-catch`捕获`NumberFormatException`,符合题目要求的异常返回-1[^2] 2. **为什么使用`Deque`而不是`Stack`类?** Java官方推荐用`Deque`实现栈,`Stack`是遗留类且存在同步开销[^1] 3. **如何处理同方向逃生者不决斗的情况?** 通过栈结构自然保证同方向者不会相遇(正数持续压栈,负数只与反方向PK)
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