汽水瓶

本文详细解析了一道经典的智力题——空瓶换汽水问题的算法实现。通过具体的示例和Java代码,展示了如何计算给定数量的空瓶能够换取的最大汽水瓶数,包括一种巧妙的借瓶策略。

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题目来源

https://www.nowcoder.com/practice/fe298c55694f4ed39e256170ff2c205f?tpId=37&&tqId=21245&rp=1&ru=/activity/oj&qru=/ta/huawei/question-ranking

题目描述

有这样一道智力题:
	“某商店规定:三个空汽水瓶可以换一瓶汽水。小张手上有十个空汽水瓶,她最多可以换多少瓶汽水喝?”答案是5瓶,
	方法如下:先用9个空瓶子换3瓶汽水,喝掉3瓶满的,喝完以后4个空瓶子,用3个再换一瓶,喝掉这瓶满的,这时候剩2个空瓶子。
	然后你让老板先借给你一瓶汽水,喝掉这瓶满的,喝完以后用3个空瓶子换一瓶满的还给老板。
	如果小张手上有n个空汽水瓶,最多可以换多少瓶汽水喝?

输入描述:

输入文件最多包含10组测试数据,每个数据占一行,仅包含一个正整数n(1<=n<=100),表示小张手上的空汽水瓶数。
n=0表示输入结束,你的程序不应当处理这一行。

输出描述:

对于每组测试数据,输出一行,表示最多可以喝的汽水瓶数。如果一瓶也喝不到,输出0。

示例1

输入

3
10
81
0

输出

1
5
40

实现代码

import java.util.*;
public class Main {
	//计算能喝到的饮料瓶数
    public static int bottleNum(int n){
    	//最终返回的饮料瓶数
        int count = 0;
        if(n <= 1) {
            return count;
        } else {
            while(n > 2){
                count += n/3;
                //没有用的瓶子+喝剩下的瓶子
                n = (n%3)+(n/3);
            }
            //剩两个空瓶可以借一个喝了之后还给老板一个空瓶
            if(n == 2) {
                count ++;
            }
            return count;
        }
    }
    public static void main(String args[]) {
        Scanner in = new Scanner(System.in);
        while(in.hasNext()) {
            int n = in.nextInt();
            System.out.println(bottleNum(n));
        }
    }
}
### Java 汽水瓶问题实现 以下是基于汽水瓶问题的 Java 实现代码及其解释: #### 问题描述 某商店规定:三个空汽水瓶可以换一瓶汽水。允许向老板借空汽水瓶(但必须归还)。给定初始空瓶数量 `n`,计算最多能喝到多少瓶汽水。 --- #### 算法思路 1. 初始化变量 `totalDrinks` 记录总共喝了多少瓶汽水。 2. 使用循环模拟每次兑换过程: - 当前拥有的空瓶数除以 3 即为可兑换的新汽水数量。 - 更新总饮用量 `totalDrinks` 和当前剩余空瓶数。 3. 如果最后剩下 2 个空瓶,则可以通过借用机制额外获得一瓶汽水并归还[^3]。 4. 输出最终结果。 --- #### Java 实现代码 ```java import java.util.Scanner; public class SodaBottleProblem { public static void main(String[] args) { Scanner scanner = new Scanner(System.in); while (scanner.hasNextInt()) { int n = scanner.nextInt(); if (n == 0) break; System.out.println(maxSoda(n)); } scanner.close(); } public static int maxSoda(int bottles) { int totalDrinks = 0; // 总共喝了多少瓶 while (bottles >= 3) { // 只要空瓶大于等于3就可以继续换 int exchanged = bottles / 3; // 能换几瓶新汽水 totalDrinks += exchanged; // 喝掉这些新汽水 bottles = bottles % 3 + exchanged; // 剩余空瓶加上新喝完的空瓶 } // 处理特殊情况:当剩下的空瓶正好是2时,可以借一瓶来喝 if (bottles == 2) { totalDrinks++; // 额外喝了一瓶 } return totalDrinks; } } ``` --- #### 测试样例 假设输入以下数据: ``` 3 10 9 0 ``` 运行上述代码会得到输出: ``` 1 5 4 ``` **解释**: - 输入 `3`:可以直接换 1 瓶汽水,喝完后无多余空瓶[^1]。 - 输入 `10`:按照逻辑逐步兑换,最终喝了 5 瓶汽水。 - 输入 `9`:通过多次兑换,最终喝了 4 瓶汽水[^4]。 --- #### 关键点分析 1. **核心公式**: 每次兑换后的空瓶数更新为 `(bottles / 3)` 加上 `(bottles % 3)` 的剩余空瓶。 2. **边界条件**: - 初始空瓶少于 3 时无法兑换任何汽水。 - 最终剩 2 个空瓶可通过借款策略增加一次兑换机会。 3. **时间复杂度**: 循环次数取决于初始空瓶的数量,最坏情况下约为 O(log₃n)[^4]。 ---
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