华为OD机试真题 - 反射计数

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鱼弦CTO 2024-10-26 15:34:42 博主文章分类：基础 ©著作权

文章标签 Python ci 算法实现 文章分类 代码人生 yyds干货盘点

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华为OD机试真题 - 反射计数

介绍

反射计数问题是华为OD机试中的一道经典题目，主要考察考生对二维矩阵的操作能力和算法设计能力。题目通常要求在一个包含0和1的二维矩阵中，模拟一个物体的运动，并计算在特定时间内物体经过1的次数。

原理详解

反射计数的基本原理包括以下几个方面：

矩阵表示：矩阵用二维数组表示，元素为0或1，表示不同的状态。
物体运动：物体从给定的初始位置出发，按照指定的速度和方向移动。当物体到达矩阵边缘时，会发生镜面反射。
计数机制：在物体移动过程中，记录经过的1的数量，包括初始位置的点。

应用场景解释

反射计数问题的应用场景包括：

游戏开发：在游戏中模拟物体的运动和碰撞检测。
物理模拟：在物理引擎中模拟光线的反射和折射。
数据分析：在数据流中分析特定模式的出现频率。

算法实现

以下是反射计数问题的算法实现步骤：

输入解析：读取矩阵的大小、初始位置、速度和时间。
模拟运动：根据速度和方向更新物体的位置，并处理边界反射。
计数：在每次移动时检查当前点是否为1，并更新计数。

代码完整详细实现（Python示例）

def count_reflections(matrix, start, velocity, time):
    rows, cols = len(matrix), len(matrix)
    x, y = start
    dx, dy = velocity
    count = 0

    for _ in range(time):
        if matrix[y][x] == 1:
            count += 1
        
        # 更新位置
        x += dx
        y += dy
        
        # 处理边界反射
        if x < 0 or x >= cols:
            dx = -dx  # 反向
            x += dx
        if y < 0 or y >= rows:
            dy = -dy  # 反向
            y += dy

    return count

# 示例数据
matrix = [
    [0, 0, 1, 0],
    [1, 0, 0, 1],
    [0, 1, 0, 0]
]
start = (0, 0)  # 初始位置
velocity = (1, 1)  # 速度
time = 5  # 时间单位

result = count_reflections(matrix, start, velocity, time)
print(f"经过1的次数: {result}")

部署测试搭建实现

要部署和测试上述代码，可以按照以下步骤进行：

环境搭建：
- 确保安装了 Python 环境（建议使用 Python 3.x）。
- 创建一个新的 Python 文件（如 reflection_count.py）。
代码实现：
- 将上述代码复制到 reflection_count.py 文件中。
运行测试：
- 在命令行中运行以下命令：
```
python reflection_count.py
```
查看输出：
- 程序将输出经过1的次数。