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饮水机装满杯子最短时间
后端
2023-12-14 14:58:07
理解「装满杯子需要的最短总时长」难题
在 LeetCode 上,有道趣味十足的编程题目,名为「装满杯子需要的最短总时长」。在这个题目中,你将化身聪明的程序员,计算出装满不同数量的杯子所需的最短总时长。
题目解析
题目给定了一个拥有三种制水模式的饮水机:冷水、温水和热水。每秒钟,你可以装满 2 杯不同类型的水或 1 杯任意类型的水。你的任务是计算出装满不同数量的杯子所需的最短总时长。
Java 解法剖析
为了解决这道题目,我们编写了一段清晰易懂的 Java 代码:
import java.util.*;
class Solution {
/**
* 计算装满不同数量的杯子所需的最小总时长
*
* @param numCold 需要装满的冷水杯数
* @param numWarm 需要装满的温水杯数
* @param numHot 需要装满的热水杯数
* @return 装满所有杯子所需的最小总时长
*/
public int minTime(int numCold, int numWarm, int numHot) {
// 检查参数合法性
if (numCold < 0 || numWarm < 0 || numHot < 0) {
throw new IllegalArgumentException("杯数不能为负数");
}
// 计算装满所有杯子所需的总杯数
int totalCups = numCold + numWarm + numHot;
// 计算装满所有杯子所需的最短总时长
int minTime = 0;
if (totalCups % 2 == 0) {
// 如果总杯数是偶数,则可以使用两台饮水机同时装水
minTime = totalCups / 2;
} else {
// 如果总杯数是奇数,则需要先使用一台饮水机装满一杯水,然后再使用两台饮水机同时装水
minTime = totalCups / 2 + 1;
}
// 返回最短总时长
return minTime;
}
}
算法详解
该算法的时间复杂度为 O(1),因为计算最短总时长所需的时间与杯数无关。空间复杂度同样为 O(1),因为它不使用任何额外空间。
优点和缺点
优点:
- 简单易懂,易于实现
- 时间和空间复杂度低
缺点:
- 只适用于「装满杯子需要的最短总时长」题目
常见问题解答
1. 如何确定最短总时长?
最短总时长取决于杯子总数的奇偶性。如果总杯数是偶数,则使用两台饮水机同时装水;如果是奇数,则需要先使用一台饮水机装满一杯水,然后再同时使用两台饮水机。
2. 为什么总杯数的奇偶性会影响最短总时长?
因为每秒钟只能装满 2 杯不同类型的水或 1 杯任意类型的水。如果总杯数是奇数,则无法使用两台饮水机同时装水,需要先使用一台饮水机装满一杯水,然后再使用两台饮水机同时装水。
3. 算法的复杂度是多少?
时间复杂度为 O(1),空间复杂度为 O(1)。
4. 该算法有哪些限制?
该算法只能解决「装满杯子需要的最短总时长」题目,不能解决其他类型的题目。
5. 是否有更好的解决方法?
对于这道特定题目,没有更好的解决方法。