门 | Sudo GATE 2020 Mock II（2019 年 1 月 10 日）|问题 37

介绍

本题是一个关于门的问题，需要理解门的基本属性和逻辑，以及如何用程序实现其功能。门在计算机中十分重要，是计算机内部的逻辑门，用于控制和操作数字信号。在程序设计中，我们可以使用逻辑门模拟门的开关，从而实现复杂的布尔运算。

问题描述

给定一个数组 arr，数组中的元素的取值为 0 或 1，要求模拟一个普通门的开关状态，其中：

• 当数组中元素都为 1 时，门为打开状态；
• 当数组中元素都为 0 时，门为关闭状态；
• 当数组中元素为 0 和 1 混杂时，门为未知状态。

实现函数 boolean simulate(int[] arr)，其中 arr 为一个整数数组，返回值为 true 或 false，分别表示门的开和关闭状态。

解题思路

该问题需要判断数组中的元素是否全为 1 或 0，如果全为 1，则门为打开状态，返回 true；如果全为 0，则门为关闭状态，返回 false；如果混杂，则门为未知状态，返回 null。在程序中可以使用一个计数器，遍历数组中的所有元素，统计 1 和 0 的数量，根据数量来判断门的状态。

解题步骤

1. 判断数组是否为空，为空则返回 null。
2. 遍历数组，统计 1 和 0 的数量。
3. 根据数量来判断门的状态，并返回相应的值。

代码实现

以下是使用 Java 语言实现的代码：

public Boolean simulate(int[] arr) {
    if (arr == null || arr.length == 0) {
        return null;
    }

    int countOne = 0;
    int countZero = 0;

    for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
        if (arr[i] == 1) {
            countOne++;
        } else if (arr[i] == 0) {
            countZero++;
        }
    }

    if (countOne == arr.length) {
        return true;
    } else if (countZero == arr.length) {
        return false;
    } else {
        return null;
    }
}

以上代码通过循环遍历数组，分别计算 1 和 0 的个数，最后根据计数器的值判断门的状态，并返回相应的值。

总结

从计算机的角度看，门是计算机系统内部的基本逻辑部件，是计算机内部与数字信号相交互的最基本数据单元。在程序设计中，也可以使用门生成复杂的布尔运算，从而实现逻辑控制和数据处理。本题是对门的一个简单模拟，希望能够帮助各位程序员更好地理解门的基本属性和逻辑。