多线程模拟龟兔赛跑

该博客主要围绕使用多线程模拟龟兔赛跑场景展开,给出了实现此模拟的代码,并展示了运行结果,体现了多线程在模拟特定场景中的应用。

题目:使用多线程,模拟龟兔赛跑的场景

代码如下:

package com.day505.testdemo.exam2;

public class RubbitTurtleRun extends Thread{

    //设置长度为1000m
    private int distance = 1000;

    //设置兔子和乌龟每次走的路长度
    int rubbitNum = 40;
    int turtleNum = 20;

    //设置兔子和乌龟已经走的路长度
    int rubbitDistance = 0;
    int turtleDistance = 0;

    boolean flag = true;
    @Override
    public void run() {
        String name = Thread.currentThread().getName();

        while (flag){

            try {
                Thread.sleep(100);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }

            if (name.equals("兔子")){

                rubbitDistance = rubbitDistance+rubbitNum;
                System.out.println(name+"我已经跑了"+rubbitDistance+"米");
                //兔子中间休息了
                if ((rubbitDistance%200==0) && (rubbitDistance<distance)){
                    System.out.println(name+"好累啊,已经跑了"+rubbitDistance+"米,乌龟还在后面,先休息一会吧");
                    try {
                        //兔子休息
                        sleep(650);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
                if (rubbitDistance == distance){
                    System.out.println("=======兔子赢了============");
                    flag = false;
                    break;
                }
            }

            //乌龟不休息
            if (name.equals("乌龟")){
                turtleDistance = turtleDistance+turtleNum;
                System.out.println(name+"我已经跑了"+turtleDistance+"米");
                if (turtleDistance == distance){
                    System.out.println("======乌龟赢了==========");
                    flag = false;
                    break;
                }
            }

        }
    }


    public static void main(String[] args) {
        RubbitTurtleRun rubbit = new RubbitTurtleRun();
        RubbitTurtleRun turtle = new RubbitTurtleRun();
        rubbit.setName("兔子");
        turtle.setName("乌龟");

        rubbit.start();
        turtle.start();

    }
}

运行结果:

在这里插入图片描述

### 使用多线程实现龟兔赛跑问题 在 Java 中通过创建两个独立的线程分别表示乌龟和兔子的行为可以很好地模拟经典的龟兔赛跑故事。下面是一个完整的例子,展示了如何定义这两个角色并让它们并发执行。 #### 定义动物类继承 `Thread` 为了使乌龟能够持续前进而不会中途休息,以及兔子能够间歇性地暂停(模仿其打盹),可以从 `java.lang.Thread` 类派生出各自的子类,并覆盖其中的 `run()` 方法以指定各自的动作逻辑[^2]。 对于 **Turtle** (乌龟): ```java class Turtle extends Thread { @Override public void run() { long startTime = System.currentTimeMillis(); for (int distanceCovered = 0; distanceCovered < 100; ++distanceCovered) { try { // 假设每移动一米花费固定时间 Thread.sleep(100); System.out.println("乌龟跑了 " + distanceCovered + " 米"); } catch (InterruptedException ie) { Thread.currentThread().interrupt(); // 恢复中断状态 break; } } System.out.println("乌龟到达终点!"); } } ``` 而对于 **Rabbit** (兔子),则可以在循环体内加入随机决定是否进入睡眠模式的部分来体现懒惰特性[^4]: ```java import java.util.Random; class Rabbit extends Thread { private final Random randomGenerator = new Random(); @Override public void run() { int totalDistance = 0; while(totalDistance < 100){ boolean shouldSleep = randomGenerator.nextDouble() >= 0.75d ? true : false; if (!shouldSleep || totalDistance == 98){ // 当接近终点时不睡 try{ Thread.sleep(randomGenerator.nextInt(3)*100); // 不同速度奔跑 totalDistance += Math.min((randomGenerator.nextInt(3)+1), 100-totalDistance); System.out.println("兔子跳到了 "+totalDistance+" 米"); }catch(InterruptedException ie){ Thread.currentThread().interrupt(); break; } }else{ // 兔子睡觉 try { System.out.println("兔子正在睡觉..."); Thread.sleep(new Random().nextInt(500)); } catch (InterruptedException e) { Thread.currentThread().interrupt(); break; } } } System.out.println("兔子冲过了终点线!"); } } ``` 最后,在主程序中启动这两条线程即可开始比赛[^3]: ```java public class RaceSimulation { public static void main(String[] args) throws InterruptedException { Rabbit rabbitRunner = new Rabbit(); Turtle turtleCrawler = new Turtle(); rabbitRunner.start(); turtleCrawler.start(); // 等待两者都完成后再退出主线程 rabbitRunner.join(); turtleCrawler.join(); System.out.println("\n比赛结束."); } } ``` 此代码片段实现了基本版的龟兔赛跑场景,利用了Java中的多线程机制使得两只参赛选手能够在同一时间内行动,从而增加了结果的不确定性与趣味性[^1]。
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