算法学习笔记之百钱买百鸡问题

百钱买百鸡的问题算是一套非常经典的不定方程的问题，题目很简单：公鸡5文钱一只，母鸡3文钱一只，小鸡3只一文钱， 用100文钱买一百只鸡,其中公鸡，母鸡，小鸡都必须要有，问公鸡，母鸡，小鸡要买多少只刚好凑足100文钱？

我们可以设公鸡为x，母鸡为y，小鸡为z，可以得出下列方程：

x + y +ｚ＝100;

5x + 3y + z/3 = 100;

再看看x,y,z的取值，只有100文钱，5x < 100 =>x < 20,同理y < 33 ,则 z = 100 - x - y;

则写出下列程序：

private static void BQBJ() {
//公鸡的上限
for (int x = 1; x  < 20; x++) {
//母鸡的上限
for (int y = 1; y < 33; y++) {
//剩余小鸡的数量
int z = 100 - x - y;
if ((z%3 == 0) && (5*x + 3*y + z/3) == 100){
System.out.println("公鸡=" + x + ";母鸡=" + y + ";小鸡=" + z);
}
}
}
}

输出为：



我们要知道目前的时间复杂度是O(N2),实际应用中这个复杂度是不能让你接受的，最多最多能让人接受的是O(N)。

下面来看第二种方式：

x+y+z = 100        ①
5x+3y+z/3 = 100    ②

令②x3-① 可得

7x+4y = 100

=>y = 25-(7/4)x ③

又因为0 < y < 100 的自然数，则可令

x = 4k         ④

将④代入③可得

=> y = 25-7k ⑤

将④⑤代入①可知

=> z = 75+3k ⑥

要保证 0 < x,y,z < 100 的话，k的取值范围只能是1,2,3

代码为：

//m为钱数，n为鸡数
private static void BQBJ(int m, int n) {
int x,y,z;
for (int k = 1; k < 4; k++) {
x = 4*k;
y = 25 - 7*k;
z = 3*k + 75;
System.out.println("公鸡=" + x + ";母鸡=" + y + ";小鸡=" + z);
}
}

运行结果：



这一次我们做到了O(n)的时间复杂度，能接受，感觉还不错。