Lomo's BLOG

行之而不著焉 习矣而不察焉 终身由之而不知其道也 众也 ~
  首页  :: 新随笔  :: 联系 :: 订阅 订阅  :: 管理

一道比较难的逻辑智力题-称球问题~

Posted on 2005-09-10 14:41  Lomo  阅读(1616)  评论(7编辑  收藏  举报

    无聊,上网看了个逻辑智力题,称陈景润用时17min:有12个乒乓球,其中一个质量与众不同(不知道是轻是重),现在给你一个没有砝码的天平,要你称三次,找出不同的那个球。
    我尝试的解题思路:
        天平称三次机会很少,因此需要充分利用有限的次数;
        由于最后需要确定谁是那唯一的一个坏球,因此,不难得出,首先最后一次最多是在三个嫌疑球里找坏球,而且这种情况是出现在我们已知知坏球是过轻还是过重的时候(需要说明一点就是坏球是过轻还是过重必须是在最后一次测量之前就需要获得的信息,否则,最后一次无法找出坏球)。
        由上面的推断可以得到:在确定三个嫌疑球的测量中,也就是倒数第二次的测量中,我们可以想见两种情况:
        1、如果我们此时知道了坏球过轻还是过重的信息,那么只需要在六个嫌疑球中平分称重即可得到三个嫌疑球,但是,重要的是,我们只剩下唯一的一次机会,也就是第一次测量的机会来测试得到六个嫌疑球同时还要知道坏球是过轻还是过重,这显然是我们第一次测量面对12个球的时候所无法办到的。
        2、如果我们此时并不知道坏球是过轻还是过重,但是我们寄希望于通过这次测量我们能够得到三个嫌疑球同时获取坏球过轻还是过重的信息的话,那么我们一样可以成功。如何做呢,可以这样考虑:
            如果希望得到坏球过轻还是过重的信息,必须确定一组确保是好球的在天平的一端,同时,我们需要得到三个嫌疑球,因此,显然,三个球一组是我们理想的分组方案,这样的分组形成了4组球,此时,我们考虑:
        如果在上一次的测量中,也就是第一次测量中,可以得到两组好球,同时可以把坏球锁定在剩下两组中,我想,我们的方案似乎有值得一试的价值。现在我们想想第一次的测量办法,显然,这是可以做到的。
        ok,现在我们来清理一下思路:首先,我们把12个球分成3个一组的四组,现在我们任意拿出其中两组放在天平两端来称,此时,天平可以出现两种情况:平或是不平,对于平衡的情况,我们可以确定该两组球皆为好球,同时,未测量两组球中有一组是嫌疑三球组;如果是不平衡的情况,初步结论也与平衡的情况相同,不过,在这种情况,显然我们需要标记到底两组嫌疑球谁轻谁重;接下来的第二次测量显然变得容易了:我们保证一组好球在天平的一端,然后放上有嫌疑的两组中任何一组球,天平再次出现两种情况,如果是不平衡,则显然嫌疑三球组出现而且,我们根据天平情况可以判断坏球是过轻还是过重,这显然达到了我们在最后一次测量之前所预想的目的,可是让我们来想想,如果前两次的测量天平都出现了平衡的情况,那么,出问题了,嫌疑三球组出现,可是我们在最后一次测量机会面前无法知道坏球是过轻还是过重,从而无法找出坏球,到此,方案被否定了,该方案25%的出错概率是我在此后想了1个钟头后若干方案中最为接近成功的情况......
        突然发现,原来我几乎想不出来:)

        上网搜了一下该称球问题,找到了答案。不过其实要看懂它也是一件很麻烦的事情。