C语言——百钱百鸡问题分析(最优解法)
题目要求
一只公鸡值五钱,一只母鸡值三钱,三只小鸡值一钱,现在要用百钱买百鸡,请问公鸡、母鸡、小鸡各多少只(要求每种鸡至少要买一只)?
思路解析
- 看到问题后第一反应一定是列出两个方程
- 设买公鸡 x1只,母鸡 x2只,小鸡 x3只 得到
- x1+x2+x3 = 100 ①
- 5x1 + 3x2 +(1/3)x3 = 100 ②
- 方程②化为整数形式便于计算
- 15x1 + 9x2 + x3 = 300 ③
- 下面就是解方程了,两个方程三个未知数,其解有无穷多个,但是符合条件的却是很有限的
- 如果学过线性代数的话这就很轻松了
(1 1 1 | 100)(15 9 1 | 300)化简得:(-3 0 4 | 300)( 7 4 0 | 100)求解:X = k(4,-7,3)T + (0,25,75)Tx1 = 4kx2 = 25-7kx3 = 3k+75k为任意常数,T表转置
- 因为是实际问题所以要满足实际要求且每种鸡至少买一只
所以 x1,x2,x3>0 求出k的范围应为0<k<4 - 且 k 必须为整数(总不能把鸡劈成两半吧。。。)
完事了!!!上代码:
int x1 = 0, x2 = 0, x3 = 0;for (int k=1;k<4;k++){x1 = 4 * k;x2 = 25 - 7 * k;x3 = 3 * k + 75;if((x1+x2+x3)==100 && (15 * x1 + 9 * x2 + x3 )== 300){printf("计算成功\t");}printf("公鸡:%d只,母鸡:%d只,小鸡:%d只\n", x1, x2, x3);}
所以如果没学过线代可能会看不懂,不过也可以分析一下其购买过程
比如由①式可得 x1 = 100 - x2 - x3 带入②式
这样向下分析第二个式子的满足条件,再去求解也没问题(但这种方法我没用过,不过是有可行性的,因为这种问题的实质就是解方程嘛)。
- 本题和用100元兑换零钱有异曲同工之妙,同样可以列方程用线代进行分析,也可以分析过程求解。如果不想用线代求解可以去分析过程,具体做法可以参考 100元兑换零钱问题
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