蚂蚁过桥-面向对象方法实现-java

蚂蚁过桥-面向对象方法实现-java语言编写

题目：
有一根27厘米的细木杆，在第3、7、11、17、23厘米，这五个位置各有一只蚂蚁。
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，他们只会朝前走或者掉头，但不会后退。
当任意两只蚂蚁碰头时，两只蚂蚁会同时掉头朝反方向走。
假设蚂蚁们每秒钟可以走1厘米的距离，编写程序求所有蚂蚁离开木杆的最小时间和最大时间。

现有的答案多通过数学方法进行程序设计，而我突发奇想用面向对象思维模拟蚂蚁的行为，将会有什么样的效果呢？
我的答案如下；

package 蚂蚁过桥;

class Ant{
	int site;//当前位置坐标
	int direction;//0代表左  1代表右
	
	Ant(int site,int direction){
		this.site=site;
		this.direction=direction;
	}
	
	void changeDirection() {//改变对象的方向
		if(this.direction==1)this.direction=0;
		else this.direction=1;
	}
	int judgeOut() {//判断当前蚂蚁是否通过桥
		/*
		 * 过桥的情况有两种：
		 * 一个是蚂蚁的朝向为左 坐标<=0
		 * 一个是蚂蚁的朝向为右 坐标>=27
		 */
		if(this.direction==0&&this.site<=0||
				this.direction==1&&this.site>=27)
			return 0;//过桥则返回0
		else return 1;//没过桥返回1
	}
	
}
public class antPass2 {

	static int judgeMeet(Ant a,Ant b){//判断当前两只蚂蚁是否相遇
		if(a.site==b.site&&a.direction!=b.direction)
			return 1;//相遇 返回1
		else return 0;//没相遇 返回0
	}
	static void judgeMeet(Ant a[]) {//判断当前蚂蚁数组是否有蚂蚁相遇，若相遇则改变这两者的方向
		for(int i=0;i<4;i++) {
			int num=judgeMeet(a[i],a[i+1]);
			if(num>0) {
				a[i].changeDirection();
				a[i+1].changeDirection();
			}
			num=0;
		}
	}
	static int judgeOut(Ant a[]) {//返回蚂蚁数组中没有过桥的蚂蚁数量
		int i=0,num=0;//num记录当前蚂蚁数组中没有过桥的蚂蚁数量、
		for(i=0;i<5;i++) {
			num=num+a[i].judgeOut();
		}
		return num;
		//若是全部过桥则返回0
	}
	
	static void move(Ant a[]) {//所有蚂蚁运动一次，即坐标改变一次
		for(int i=0;i<5;i++) {
			if(a[i].direction==0) {
				a[i].site--;
			}else if(a[i].direction==1) {
				a[i].site++;
			}
		}
	}
	static int run(Ant a[]) {//返回一组蚂蚁过桥所用时间
		int time=0;
		while(true) {
			move(a);
			time++;
			if(judgeOut(a)==0) break;
			else {
				judgeMeet(a);
			}
		}
		return time;
	}
	static Ant[] arrange(int n) {//返回一个拥有新方向序列的蚂蚁数组
		Ant[] p=new Ant[5];
		p[0]=new Ant(3,0);
		p[1]=new Ant(7,0);
		p[2]=new Ant(11,0);
		p[3]=new Ant(17,0);
		p[4]=new Ant(23,0);
		
		//以下算法 是将一个十进制数转换至二进制数
		//即用0~31相应的二进制数中0、1代表32种情况的蚂蚁序列
		//此算法来源于网络
		int t,k;
		int[] array= {0,0,0,0,0};
		k=4;
		while(n!=0) {
			t=n/2;
			array[k]=n-t*2;
			n=n/2;
			k--;
		};
		for(int i=0;i<5;i++) {
			p[i].direction=array[i];
		}
		return p;
	}
	
	public static void main(String[] args) {
		
		Ant[] p=new Ant[5];
		p[0]=new Ant(3,0);
		p[1]=new Ant(7,0);
		p[2]=new Ant(11,0);
		p[3]=new Ant(17,0);
		p[4]=new Ant(23,0);
		int timeEvery=run(p);
		int timeMax=timeEvery,timeMin=timeEvery;
		
		for(int i=0;i<32;i++) {
			p=arrange(i);
			timeEvery=run(p);
			if(timeEvery>timeMax) timeMax=timeEvery;
			else if(timeEvery<timeMin) timeMin=timeEvery;
			
		}
		
		System.out.println("最大时间为："+timeMax);
		System.out.println("最短时间为:"+timeMin);
		
	}
	
	
}```

结果显示：
最小时间为11秒，最大时间为24秒。