蚂蚁爬竹竿问题

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。

分析：最短时间11秒这里比较简单不做具体分析了。最大时间直接上代码

#include<stdio.h>

#define longness 27//定义竹竿的长度27cm
#define zero 0    //定义坐标原点
#define antsnum 5//定义蚂蚁数量


enum ants {A,B,C,D,E};//定义五个蚂蚁标签"A,B,C,D,E";
char ANTS[antsnum]={'A','B','C','D','E'};//打印输出标签
int position[antsnum]={3,7,11,17,23};//标定蚂蚁位置
int direction[antsnum]={1,1,1,1,0};//最长时间走向为'A'向右,'B'向右,'C'向右,'D'向右,'E'向左
int second=0;//初始化时间为0秒

/***************move_cal()*********************/
void move_cal()//行走计算函数
{
    int i;
    for( i=0;i<antsnum;i++)
    {

        if(direction[i]==1)
            position[i]++;
        else
         position[i]--;
        if(position[i]>=longness) position[i]=longness;
        if(position[i]<=zero)  position[i]=zero;
    }
}

/*****************change_direction()*************/
void change_direction(int direction[],int num)//当相遇时，改变方向
{
 int i,j;
 move_cal();
 for(i=0;i<num-1;i++)
     for(j=i;j<num;j++)
     if((position[i]==position[j])&&\
         (position[i]<longness&&position[i]>zero)&&\
         (position[j]<longness&&position[j]>zero))
         {
            direction[i]=(direction[i]+1)%2;
            direction[j]=(direction[j]+1)%2;
         }
}

/*****************judgement_result*************/
int judgement_result(int position[],int num)//判断完成任务情况
{ 
        int i;
        int result=0;

        for(i=0;i<num;i++)
        {
        if(position[i]>=longness) position[i]=longness;
        if(position[i]<=zero)  position[i]=zero;
        if(position[i]==longness||position[i]==zero)
            {
             result=result+1;
             printf("%c,已经完成任务!\n",ANTS[i]);
            }
        }
        return result;
}

/****************print()***********************/
void print()//打印输出结果
{
        printf("任务消耗%d\t秒,",second);
        printf("蚂蚁所在位置: A[%d],B[%d],C[%d],D[%d],E[%d]\n",\
        position[A],position[B],position[C],position[D],position[E]);

}

/*******************main()********************/
int main()
{
    while(judgement_result(position,antsnum)!=antsnum)//当任务没有完成时
    {
     second++;//秒加1
     change_direction(direction,antsnum);//判断是否改变路途方向
     print();//打印输出结果
    }
    printf("任务都完成了!\n");
    return 0;
 }

 结果打印：

任务消耗1 秒,蚂蚁所在位置: A[4],B[8],C[12],D[18],E[22]
任务消耗2 秒,蚂蚁所在位置: A[5],B[9],C[13],D[19],E[21]
任务消耗3 秒,蚂蚁所在位置: A[6],B[10],C[14],D[20],E[20]
任务消耗4 秒,蚂蚁所在位置: A[7],B[11],C[15],D[19],E[21]
任务消耗5 秒,蚂蚁所在位置: A[8],B[12],C[16],D[18],E[22]
任务消耗6 秒,蚂蚁所在位置: A[9],B[13],C[17],D[17],E[23]
任务消耗7 秒,蚂蚁所在位置: A[10],B[14],C[16],D[18],E[24]
任务消耗8 秒,蚂蚁所在位置: A[11],B[15],C[15],D[19],E[25]
任务消耗9 秒,蚂蚁所在位置: A[12],B[14],C[16],D[20],E[26]
任务消耗10 秒,蚂蚁所在位置: A[13],B[13],C[17],D[21],E[27]
E,已经完成任务!
任务消耗11 秒,蚂蚁所在位置: A[12],B[14],C[18],D[22],E[27]
E,已经完成任务!
任务消耗12 秒,蚂蚁所在位置: A[11],B[15],C[19],D[23],E[27]
E,已经完成任务!
任务消耗13 秒,蚂蚁所在位置: A[10],B[16],C[20],D[24],E[27]
E,已经完成任务!
任务消耗14 秒,蚂蚁所在位置: A[9],B[17],C[21],D[25],E[27]
E,已经完成任务!
任务消耗15 秒,蚂蚁所在位置: A[8],B[18],C[22],D[26],E[27]
E,已经完成任务!
任务消耗16 秒,蚂蚁所在位置: A[7],B[19],C[23],D[27],E[27]
D,已经完成任务!
E,已经完成任务!
任务消耗17 秒,蚂蚁所在位置: A[6],B[20],C[24],D[27],E[27]
D,已经完成任务!
E,已经完成任务!
任务消耗18 秒,蚂蚁所在位置: A[5],B[21],C[25],D[27],E[27]
D,已经完成任务!
E,已经完成任务!
任务消耗19 秒,蚂蚁所在位置: A[4],B[22],C[26],D[27],E[27]
D,已经完成任务!
E,已经完成任务!
任务消耗20 秒,蚂蚁所在位置: A[3],B[23],C[27],D[27],E[27]
C,已经完成任务!
D,已经完成任务!
E,已经完成任务!
任务消耗21 秒,蚂蚁所在位置: A[2],B[24],C[27],D[27],E[27]
C,已经完成任务!
D,已经完成任务!
E,已经完成任务!
任务消耗22 秒,蚂蚁所在位置: A[1],B[25],C[27],D[27],E[27]
C,已经完成任务!
D,已经完成任务!
E,已经完成任务!
任务消耗23 秒,蚂蚁所在位置: A[0],B[26],C[27],D[27],E[27]
A,已经完成任务!
C,已经完成任务!
D,已经完成任务!
E,已经完成任务!
任务消耗24 秒,蚂蚁所在位置: A[0],B[27],C[27],D[27],E[27]
A,已经完成任务!
B,已经完成任务!
C,已经完成任务!
D,已经完成任务!
E,已经完成任务!
任务都完成了!
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