思维拓展：用java实现巧妙过桥问题

问题：小明一家过一座桥，过桥的时候是黑夜，所以必须有灯。现在小明过桥要 2 分钟，小明的弟弟要 5 分钟，小明的爸爸要 6 分钟，小明的妈妈要 9 分钟，小明的爷爷要 13 分钟。每次此桥最多可以过两人，而过桥的速度根据过桥最慢者而定，而且灯在点燃后 40 分钟就会熄灭。问小明一家如何过桥时间最短？

代码如下：

public class demo {static int index;                            //过桥临时方案的数组下标static int size = 64;static int N = 5;static int mintime = 40;                    //最小过桥时间总和，初始值30static int[] transit = new int[size];        //进行下标中转的数组static int program[] = new int[size];         //最短时间内过桥的方案;//    static int time[] = {1, 3, 6, 8, 12};         //每个人过桥所需要的时间;static int time[] = {2, 5, 6, 9, 13};         //每个人过桥所需要的时间;/** 将人员编号：小明 location[0]，弟弟location[1]，* 爸爸location[2]，妈妈location[3]，爷爷location[4] 每个人的当前位置：0--在桥左边， 1--在桥右边*/static int location[] = new int[N];/** 参数说明：notPass:未过桥人数;usedtime:当前已用时间;Direction:过桥方向,1--向右,0--向左*/public static void Find(int notPass, int usedtime, int Direction) {if (notPass == 0) {                 //所有人已经过桥，更新最少时间及方案mintime = usedtime;for (int i = 0; i < size && transit[i] >= 0; i++) {program[i] = transit[i];}} else if (Direction == 1) {         //过桥方向向右，从桥左侧选出两人过桥for (int i = 0; i < N; i++) {if (location[i] == 0 && (usedtime + time[i]) < mintime) {transit[index++] = i;location[i] = 1;for (int j = 0; j < N; j++) {int TmpMax = (time[i] > time[j] ? time[i] : time[j]);if (location[j] == 0 && (usedtime + TmpMax) < mintime) {transit[index++] = j;location[j] = 1;Find((notPass - 2), (usedtime + TmpMax), 0);location[j] = 0;transit[--index] = -1;}}location[i] = 0;transit[--index] = -1;}}} else { //过桥方向向左，从桥右侧选出一个人回来送灯for (int j = 0; j < N; j++) {if (location[j] == 1 && usedtime + time[j] < mintime) {transit[index++] = j;location[j] = 0;Find(notPass + 1, usedtime + time[j], 1);location[j] = 1;transit[--index] = -1;}}}}public static void main(String[] args) {String s1 = "", s2 = "", s3 = "";for (int i = 0; i < size; i++) {program[i] = -1;transit[i] = -1;                //初始方案内容为负值，避免和人员标号冲突}Find(N, 0, 1); // 查找最佳方案System.out.println("最短过桥时间为：" + mintime);        //输出最短过桥时间System.out.println("最佳过桥组合为：");                // 输出最佳过桥组合for (int i = 0; i < size && program[i] >= 0; i += 3) {switch (program[i]) {case 0:s1 = "小明";break;case 1:s1 = "弟弟";break;case 2:s1 = "爸爸";break;case 3:s1 = "妈妈";break;case 4:s1 = "爷爷";break;}switch (program[i + 1]) {case 0:s2 = "小明";break;case 1:s2 = "弟弟";break;case 2:s2 = "爸爸";break;case 3:s2 = "妈妈";break;case 4:s2 = "爷爷";break;}switch (program[i + 2]) {case 0:s3 = "小明";break;case 1:s3 = "弟弟";break;case 2:s3 = "爸爸";break;case 3:s3 = "妈妈";break;case 4:s3 = "爷爷";break;case -1:s3 = "没人";break;}System.out.println(s1 + "和" + s2 + "一道过桥，" + s3 + "再回来");}}
}

执行结果如下：

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