Java 中的回旋镖问题数量

10 Sept 2024 | 4 分钟阅读

在编程世界中,解决问题的能力至关重要。它帮助开发人员应对复杂的场景并提出高效的解决方案。一个这样引人入胜的问题就是“回旋镖的数量”问题,它挑战程序员查找数组中回旋镖排列的数量。在本文中,我们将详细探讨这个问题,并提供一个 Java 解决方案来解决它。

这个问题得名于回旋镖,这是一种传统的澳大利亚投掷工具,在被投掷后会回到原来的位置。在这个问题的上下文中,回旋镖表示为三个点的元组:(i, j, k)。要存在回旋镖排列,第一个点 (i) 和第二个点 (j) 之间的距离必须等于第二个点 (j) 和第三个点 (k) 之间的距离。

目标是确定在给定的点数组中可以形成多少个回旋镖排列。数组中的每个点都由一个坐标对 (x, y) 表示,其中 x 和 y 分别是笛卡尔坐标。

理解回旋镖的数量问题

回旋镖的数量问题涉及查找数组中回旋镖排列的数量。回旋镖定义为三个点的元组 (i, j, k),其中 i 和 j 之间的距离等于 j 和 k 之间的距离。简单来说,对于三个不同的点,如果前两个点之间的距离与最后两个点之间的距离相同,那么它就形成了一个回旋镖。

为了说明这个问题,让我们看一个例子。给定一个点数组:[[0,0],[1,0],[2,0]],我们可以看到点 [1,0] 是枢轴点。从 [0,0] 到 [1,0] 的距离是 1,从 [2,0] 到 [1,0] 的距离也是 1。因此,我们有一个回旋镖排列。该解决方案要求找到数组中所有这样的回旋镖排列并返回它们的计数。

问题解决方案

要用 Java 解决回旋镖的数量问题,我们可以利用嵌套循环并计算数组中每对点之间的距离。我们将使用 HashMap 来存储距离及其频率。解决问题的步骤如下:

  • 初始化一个变量,例如“count”,以跟踪回旋镖的总数。
  • 遍历数组中的每个点,并将其视为枢轴点。
  • 对于每个枢轴点,初始化一个空的 HashMap 来存储距离及其频率。
  • 遍历数组中的其余点,并计算枢轴点与每个点之间的距离。
  • 将距离及其频率存储在 HashMap 中。
  • 对于 HashMap 中的每个距离,计算回旋镖排列的数量。
  • 对于每个距离,将“count”变量增加频率 (freq) 和 (freq - 1) 的乘积。
  • 返回最终计数。

以下是回旋镖数量问题的 Java 实现

NumberofBoomerangs.java

输出

Number of boomerang arrangements: 2

在给定的示例中,点数组 [[0, 0], [1, 0], [2, 0]] 有两个回旋镖排列:([0, 0], [1, 0], [2, 0]) 和 ([2, 0], [1, 0], [0, 0])。因此,代码的输出将是 2,表示回旋镖排列的数量。

回旋镖的数量问题挑战程序员查找数组中回旋镖排列的数量。通过利用嵌套循环和 HashMap 来存储距离及其频率,我们可以有效地在 Java 中解决此问题。提供的 Java 实现为计算点数组中的回旋镖数量提供了清晰的解决方案。请记住考虑边缘情况并验证输入数组,以确保您的实现的健壮性。