#时钟重合问题(谷歌面试题)

问题:

请问从早晨8点整开始,分针和时针第一次重合的时间是几点?

解答:

早晨8点整,时针与分针的角度相差240°
分针每分钟走360°/60=6°
时针每分钟走30°/60=0.5°
设从早晨8点整开始,经过x分钟,分针和时针第一次重合
则,(6-0.5)x=240
解得,x=480/11=43又7/11
所以,分针和时针第一次重合的时间是8点43又7/11分

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因为电子钟表,表针的跳动不是连续的,譬如分钟每次跳动6度,时针每次跳动0.5度。而编写程序时变量h小时,m分钟每次增量为1,所以我们设夹角gap为(-6~6之间)。这样带来另一个问题,一次重合接近和重合分开甚至是完全重合,最多可能出现3次夹角小于gap值。下面是Java实现代码。

int count =0;
		for(int h=0; h<24; h++){
			for(int m=0; m<60; m++){
				double gap = (30 * h - 5.5 * m) % 360;//1小时30度,
				if(-6.0 < gap && gap < 6.0){
				//if(-3.5 < gap && gap < 3.5){
					System.out.println(h + ":" + m);
					count++;
				}
			}
		}

0:0
0:1
1:5
1:6
2:10
2:11
3:16
3:17
4:21
4:22
5:27
5:28
6:32
6:33
7:38
7:39
8:43
8:44
9:49
9:50
10:54
10:55
11:59
12:0
13:5
14:10
15:16
16:21
17:27
18:32
19:38
20:43
21:49
22:54
23:59
共重合:35次

进一步分析结果,0点~10点阶段总计算两次接近重合,实际上为重合的接近与离开,故(-11);0:0与23:59也为同样情况,故(-1);11:59与12:0也为同样情况,故(-1)。那么一共重合次数为:22次

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这类问题实际上是分针追时针的追击问题,它的公式是:   t= s/v1-v2 ,S=60(格),分针速度:V1=1 格/分,时针速度:V2= 1/12 格/分,   所以,计算得到t=65+5/11 分,   根据以上计算,每隔65+5/11 分时针和分针重合一次。   即,从12点开始,每经过65+5/11 分,时针与分针重合一次,   全天共重合 22次 。

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由于时针1分钟旋转的圆心角度数为0.5度,分针1分钟旋转的圆心角度为6度,当两针第一次重合时后到第二次重合,分针比时针多旋转过的圆心角度数为360度,所以两针再次重合需要的时间为:

一昼夜有24×60=1,440(分),所以两针一昼夜重合22(次)。

重合次数=1440/(65+5/11)=22次

分述如下:

1:(05+5/11)分→

2:(10+10/11)分→

3:(16+4/11)分→

4:(21+9/11)分→

5:(27+3/11)分→

6:(32+8/11)分→

7:(38+2/11)分→

8:(43+7/11)分→

9:(49+1/11)分→

10:(54+6/11)分→

12:00分 可见,12个小时只重合了11次!

→ 一天24小时,但是从下午开始到24点又重复了上午12小时的运转,所以下午也是和早上的12小时一样!

所以,11乘以2=22(次)。