* 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:题目中的蚂蚁只可能相遇在整数点,不可以相遇在其它点,比如3.5cm处之类的,也就是可以让每只蚂蚁走 1秒,然后

 * 查看是否有相遇的即可.

 * 这样我的程序实现思路就是,初始化5只蚂蚁,让每只蚂蚁走1秒,然后看是否有相遇的,如果有则做相应处理.当每只蚂蚁都

 * 走出木杆时,我就记录当前时间.这样就可以得到当前状态情况下,需要多久可以走出木杆,然后遍历所有状态则可以得到所胡

 * 可能.

 */

package baidu;

public class Ant {

 /*

 * step 表示蚂蚁每一个单位时间所走的长度

 */

 private final static int step = 1;

 /*

 * position表示蚂蚁所处的初始位置

 */

 private int position;

 /*

 * direction表示蚂蚁的前进方向，如果为1表示向27厘米的方向走， 如果为－1，则表示往0的方向走。

 */

 private int direction = 1;

 /*

 * 此函数运行一次，表示蚂蚁前进一个单位时间，如果已经走下木杆则会抛出异常

 */

 public void walk() {

 if (isOut()) {

   throw new RuntimeException("the ant is out");

 }

 position = position + this.direction * step;

 };

 /**

 * 检查蚂蚁是否已经走出木杆，如果走出返回true

 *

 */

 public boolean isOut() {

 return position <= 0 || position >= 27;

 }

 /**

 * 检查此蚂蚁是否已经遇到另外一只蚂蚁

 * @param ant

 * @return 如果遇到返回true

 */

 public boolean isEncounter(Ant ant) {

 return ant.position == this.position;

 }

 /**

 * 改变蚂蚁的前进方向

 */

 public void changeDistation() {

 direction = -1 * direction;

 }

 /**

 * 构造函数,设置蚂蚁的初始前进方向,和初始位置

 * @param position

 * @param direction

 */

 public Ant(int position, int direction) {

 this.position = position;

 if (direction != 1) {

   this.direction = -1;//方向设置初始位置,比如为0时,也将其设置为1.这样可以方便后面的处理

 } else {

   this.direction = 1;

 }

 }

}

/////////////////////////////////////////////////////////

package baidu;

public class Controller {

 public static void main(String[] args) {

 int time = 0;

 for (int i = 0; i < 32; i++) {

   Ant[] antArray = getAntList(getPoistions(), getDirections(i));

   while (!isAllOut(antArray)) {

    for (Ant ant : antArray) {

     if (!ant.isOut()) {

      ant.walk();

     }

    }

    time++;

    // 查看是否有已经相遇的Ant,如果有则更改其前进方向

    dealEncounter(antArray);

   }

   System.out.println(time);

   // 将时间归0,这样可以重新设置条件,再次得到全部走完所需要的时间.

   time = 0;

 }

 }

 /**

 * 这个函数的算法很乱，但暂时能解决问题

 *

 * @param list

 */

 public static void dealEncounter(Ant[] antArray) {

 int num_ant = antArray.length;

 for (int j = 0; j < num_ant; j++) {

   for (int k = j + 1; k < num_ant; k++) {

    if (antArray[j].isEncounter(antArray[k])) {

     antArray[j].changeDistation();

     antArray[k].changeDistation();

    }

   }

 }

 }

 /**

 * 因为有5只Ant，所以组合之后有32种组合.刚好用5位二进制来表示,如果为0则表示Ant往0的方向走 如果为1,则表示往27的方向走

 *

 * 注:在通过Ant的构造函数设置初始值时,通过过滤把0修改成了-1.

 */

 public static int[] getDirections(int seed) {

 int result[] = new int[5];

 result[0] = seed % 2;

 result[1] = seed / 2 % 2;

 result[2] = seed / 4 % 2;

 result[3] = seed / 8 % 2;

 result[4] = seed / 16 % 2;

 System.out.println("directions is " + result[0] + "|" + result[1] + "|"

    + result[2] + "|" + result[3] + "|" + result[4]);

 return result;

 }

 /**

 * 批量设置Ant的初始位置,这样设置不是十分必要,可以直接在代码中设置

 *

 * @return

 */

 public static int[] getPoistions() {

 return new int[] { 3, 7, 11, 17, 23 };

 }

 /**

 * 取得设置好初始值的5只Ant

 *

 * @param positions

 * @param directions

 * @return

 */

 public static Ant[] getAntList(int[] positions, int[] directions) {

 Ant ant3 = new Ant(positions[0], directions[0]);

 Ant ant7 = new Ant(positions[1], directions[1]);

 Ant ant11 = new Ant(positions[2], directions[2]);

 Ant ant17 = new Ant(positions[3], directions[3]);

 Ant ant23 = new Ant(positions[4], directions[4]);

 return new Ant[] { ant3, ant7, ant11, ant17, ant23 };

 }

 /**

 * 判断是否所有的Ant都已经走出了木杆,也就是设置退出条件

 *

 * @param antArray

 * @return

 */

 public static boolean isAllOut(Ant[] antArray) {

 for (Ant ant : antArray) {

   if (ant.isOut() == false) {

    return false;

   }

 }

 return true;

 }

}