换币逻辑

Question

我被困在这个关于自动售货机更换的问题上（使用 10ct、20ct、50ct、100ct 和 200ct 硬币。）

假设咖啡要 40 克拉。用户投入 2€（标记为 200cts）。

现在我应该弄清楚如何将 160cts 的零钱返还给用户。有 2 个条件：A) 采用最短的组合，但 B) 只有收银机有足够的硬币来分发所述组合。

所以在我的例子中，最短的组合是 100cts + 50cts + 10cts。但是，比方说，收银机中没有 10ct 硬币了，首选组合应该是 100ct + 20ct + 20ct + 20ct。

public void coinChange (int change) {
    
    int TwoEuroCount = 0, OneEuroCount= 0, FiftyCentsCount = 0, TwentyCentsCount = 0, TenCentsCount = 0;
    
    while (change > 0) {
            
            TwoEuroCount = change / 200;

            if(register.availableTwoEuros(TwoEuroCount) == true) {
                register.withdrawTwoEuros(TwoEuroCount);
                change = change - 200 * TwoEuroCount;

            //the method .availableTwoEuros returns true if AmountOfTwoEuros - TwoEuroCount >= 0
            }
            
            OneEuroCount = change / 100;

            if(register.availableOneEuro(OneEuroCount) == true) {
                register.withdrawOneEuro(OneEuroCount);
                change = change - 100 * OneEuroCount;
            }
            
            FiftyCentsCount = change / 50;

            if(register.availableFiftyCents(FiftyCentsCount) == true) {
                register.withdrawFiftyCents(FiftyCentsCount);
                change = change - 50 * FiftyCentsCount;
            }
            
            TwentyCentsCount = change / 20;

            if (register.availableTwentyCents(TwentyCentsCount) == true) {
                register.withdrawTwentyCents(TwentyCentsCount);
                change = change - 20 * TwentyCentsCount;
            }
            
            TenCentsCount = change / 10;

            if(register.availableTenCents(TenCentsCount) == true) {
                register.withdrawTenCents(TenCentsCount);
                change = change - 10 * TenCentsCount;
            }       
    }   
}

如果有足够的硬币，这非常适合寻找最短的组合。但如果我从 AmountTenCents = 0 开始，该方法将只需要 1 欧元和 50 克拉，然后就这样了。

Answer 1

在你的寄存器中实现一个方法class:

register.GetSmallestChangeAvailable()

表示可用的最小零钱是多少。

在减去硬币之前检查一下。您还应该处理它只剩下一枚硬币但会使用两枚的情况——例如，如果它有一枚 20c 的硬币并试图提供 40c 的零钱。例如代替

        if(register.availableFiftyCents(FiftyCentsCount) == true) {
            register.withdrawFiftyCents(FiftyCentsCount);
            change = change - 50 * FiftyCentsCount;
        }

使用

for (int i = 0; i< fiftyCentCount; i++)
{
   if ( (change - 50 == 0 || change - 50 >= register.GetSmallestChangeAvailable() && register.availableFiftCents(1))
   {
      register.withdrawFiftyCents(FiftyCentsCount);
      change = change - 50 * FiftyCentsCount;
   }
}

最好将重复的代码提取到一个方法中。

编辑：如何实现 GetSmallestAvailableChange() 的选项取决于 Register class 的实现方式。但是，根据您在此处提到的内容，以下内容可行：

if (AvailableTenCents(1))
    return 10;
if (AvailableTwentyCents(1))
    return 20;
 if (AvailableFiftyCents(1))
    return 50;

等..

Answer 2

假设你有：

所有可能硬币的数组VALUES：[10, 20, 50, 100, 200]
每个 VALUE

SUPPLY

对应于VALUES的WEIGHS数组（权重大，值小）：[4, 3, 2, 1, 0]

然后你可以找到一个组合总和为变化并且具有最小总重量.

设组合c为当前硬币组合。例如，c = [0, 1, 1, 2, 0] 表示您正在考虑组合，其中您有 no 个 10 美分硬币，一个个 20 美分硬币，一个 50 分硬币，两个 1 欧元硬币和没有 2 欧元硬币。

您从组合 c = [0, 0, 0, 0, 0] 开始。

使用权重将隐含地向您保证生成的组合将具有最小权重，因此就是您要寻找的结果。例如：

// Both combinations represent the change of 160 cents
c = [1, 0, 1, 1, 0] => weight: 4*1 + 3*0 + 1*2 + 1*1 + 0*0 = 7
c = [0, 3, 0, 1, 0] => weight: 4*0 + 3*3 + 0*2 + 1*1 + 0*0 = 10

像这样的东西应该可以工作：

import java.util.Arrays;
import java.util.stream.IntStream;

public class Change {
    /** The number of unique coins. */
    static final int N = 5;
    static final int[] VALUES = { 10, 20, 50, 100, 200 };
    static final int[] WEIGHTS = { 4, 3, 2, 1, 0 };
    static final int[] SUPPLY = { 10, 35, 40, 100, 2 };

    static int[][] result = {
        {
            // The minimum weight
            Integer.MAX_VALUE 
        },
        {
            // The resulting combination of coins
            0, 0, 0, 0, 0
        }
     };

    public static void main(String[] args) {
        int change = 160;
        solve(new int[N], change);

        if (result[0][0] == Integer.MAX_VALUE) {
            System.out.println(
                "Can't return the change with the given SUPPLY of coins"
            );
        } else {
            System.out.println(Arrays.toString(result[1]));
        }
    }

    static void solve(int[] c, int change) {
        // check if out of supply
        boolean isOutOfSupply = IntStream.range(0, N).anyMatch(i -> SUPPLY[i] < c[i]);
        if (isOutOfSupply) return;

        // compute weight
        int weight = IntStream.range(0, N).map(i -> WEIGHTS[i] * c[i]).sum();

        // compute sum
        int sum = IntStream.range(0, N).map(i -> VALUES[i] * c[i]).sum();

        if (sum == change && weight < result[0][0]) {
            result[0][0] = weight;
            result[1] = c;
        } else if (sum < change) {
            IntStream.range(0, N).forEach(i -> solve(increment(c, i), change));
        }
    }

    static int[] increment(int[] array, int index) {
        int[] clone = array.clone();
        clone[index]++;
        return clone;
    }
}

换币逻辑

Coin change logic

java

coin-change