《找次品问题》的求解
还是从比尔·盖茨与81个玻璃球的问题说开来吧。
(1)小比尔·盖茨的问题:这儿有81个玻璃球,其中有一个球比其他的球稍重,如果
只能用天平来测量,至少要称多少次才能保证找出来呢?
(2)如果不知道次品玻璃球与标准球的轻重,同样只用天平来测量,至少要称多少次
才能保证找出次品玻璃球来?怎样用天平来测量次品?就是要用天平称量时的"平衡”与"不平衡”来判断研究对象的情况。"平衡”判明没次品;“不平衡”判明次品就在这里。本题要求最少的称量次数,显然还要找出一个解决问题的最优策略,也就是要让天平每称量一次能判断的研究对象个数最多,最终达到称量次数最少的目的。实际操作起来就是把研究对象怎样分组,分成多少
组的问题。
怎样分组?有平均分(对于不能平均分的数量,让数量多的组多1个,少的组少1个),任意分两种分法。比较起来只有平均分才能让“平衡”与“不平衡”说明研究对象的情况(任意分时,天平两边数量不等,“平衡”已不可能,"不平衡”也不能判断出问题),所以选择平均分法。
分成多少组?有分成2组、3组、4组、5组等多种分法。因为天平有两个托盘,每称量一次能放上两组研究对象,最多能判断出3组的情况(既能判断出天平上两组的情况,还能判断出天平外一组的情况。
若平衡,
次品就在盘外那组中;
第一次:左边2个(含一个标准),右边2个
结果及分析:如平衡,
则第二次,把标准和未称的任意一个放两端,即得到结果
如果不平衡,
则第二次,把右边的两个分别放在天平两端,
结果及分析:如果不平衡,说明前一次的左端是标准的,如果前一次左端是往上翘的,那么,显然,不标准的球是偏重,这次结果就得出次品了,否则,左端非标准的那个一定是次品
。。。。。。挺简单的吧?
1.分3份:33、33、34,比较两份33的重量,如果两边相等,则轻次品在34里;否则在33的轻的那份里
2.同样分3份,11、11、11(12),还是这样的原则,取个数相等的两份进行称重……
3同样分3份,……
这样的方法进行下去,至少要4次才能找出那粒轻次品,代数表达式为3的n次方小于100,求n的值
将5个待测球任意编号为1~5,标准球编号为6
①1+6=2+3,
6=4,5为次品。反之,4为次品。
②1+6>2+3,
2=3,1为次品。反之,轻者为次品。
③1+6<2+3,与1+6>2+3相似。
2~3 1次
4~9 2次
10~27 3次
28~81 4次
82~243 5次,
100 至少5次才能保证称出在哪里。
上面的这个规律,仅仅限于知道次品是轻或重的情况下!