PHP实现蚂蚁爬杆路径算法

2020年10月9日 19:38:30php教程评论188 views阅读模式

本文主要介绍了PHP实现的蚂蚁爬杆路径算法代码，以完整实例形式分析了蚂蚁爬杆路径算法的原理与实现方法，涉及php数值计算与数组操作的相关技巧。希望对大家有所帮助。

具体如下：

<?php
/**
 * 有一根27厘米的细木杆，在第3厘米、7厘米、11厘米、17厘米、23厘米这五个位置上各有一只蚂蚁。
 * 木杆很细，不能同时通过一只蚂蚁。开始 时，蚂蚁的头朝左还是朝右是任意的，它们只会朝前走或调头，
 * 但不会后退。当任意两只蚂蚁碰头时，两只蚂蚁会同时调头朝反方向走。假设蚂蚁们每秒钟可以走一厘米的距离。
 * 编写程序，求所有蚂蚁都离开木杆 的最小时间和最大时间。
 */
function add2($directionArr, $count, $i) {
 if(0 > $i) { // 超出计算范围
  return $directionArr;
 }
 if(0 == $directionArr[$i]) { // 当前位加1
  $directionArr[$i] = 1;
  return $directionArr;
 }
 $directionArr[$i] = 0;
 return add2($directionArr, $count, $i - 1); // 进位
}
$positionArr = array( // 所在位置
 3,
 7,
 11,
 17,
 23
);
function path($positionArr) { // 生成测试路径
 $pathCalculate = array();
 $count = count($positionArr);
 $directionArr = array_fill(0, $count, 0); // 朝向
 $end = str_repeat('1', $count);
 while (true) {
  $path = implode('', $directionArr);
  $pathArray = array_combine($positionArr, $directionArr);
  $total = calculate($positionArr, $directionArr);
  $pathCalculate['P'.$path] = $total;
  if($end == $path) { // 遍历完成
   break;
  }
  $directionArr = add2($directionArr, $count, $count - 1);
 }
 return $pathCalculate;
}
function calculate($positionArr, $directionArr) {
 $total = 0; // 总用时
 $length = 27; // 木杆长度
 while ($positionArr) {
  $total++; // 步增耗时
  $nextArr = array(); // 下一步位置
  foreach ($positionArr as $key => $value) {
   if(0 == $directionArr[$key]) {
    $next = $value - 1; // 向0方向走一步
   } else {
    $next = $value + 1; // 向1方向走一步
   }
   if(0 == $next) { // 在0方向走出
    continue;
   }
   if($length == $next) { // 在1方向走出
    continue;
   }
   $nextArr[$key] = $next;
  }
  $positionArr = $nextArr; // 将$positionArr置为临时被查找数组
  foreach ($nextArr as $key => $value) {
   $findArr = array_keys($positionArr, $value);
   if(count($findArr) < 2) { // 没有重合的位置
    continue ;
   } 
   foreach ($findArr as $findIndex) {
    $directionArr[$findIndex] = $directionArr[$findIndex] ? 0 : 1; // 反向处理
    unset($positionArr[$findIndex]); // 防止重复查找计算
   }
  }
  $positionArr = $nextArr; // 将$positionArr置为下一步结果数组
 }
 return $total;
}
$pathCalculate = path($positionArr);
echo '<pre>calculate-';
print_r($pathCalculate);
echo 'sort-';
asort($pathCalculate);
print_r($pathCalculate);