作者utomaya (乌托马雅)
看板Math
标题[其他] 一题有趣的数学题
时间Thu Sep 21 22:47:32 2023
通常我不会来这推荐ProjectEuler的题目
不过这题实在太有趣,我觉得可以介绍给大家
如同很多题目一样,厉害的不是解出来的人,而且出题者别具匠心的巧思可以想出这种题目。
题目的连结:
https://projecteuler.net/problem=855
英文出题
以下是翻译:(不是逐字翻,大概翻一下就好,如果觉得我翻得不好可以看原文)
Alex跟Bianca在玩一个游戏,这个游戏先给2个正整数a,b,则游戏的回合数为a*b回合。
游戏开始时有一个边长为1的正方形纸张,每一回合Alex将纸张水平切了a-1刀,垂直切了b-1刀,将纸张分割成a*b个小矩形,切割的线不必均匀分布,任两刀可以重合,也可以和纸张的边缘重合(注:也就是说可以有矩形面积为0),这些小矩形从上到下,由左至右编号为1,2,3,...,a*b。
接下来Bianca从这些小矩形中选一个出来作为下一回合使用,但是Bianca不可以选之前回合已经选过的号码。
Bianca想要最小化最後纸张的面积,而Alex想要最大化该面积。
令S(a,b)为最後纸张的面积,假定两人都用最佳策略在进行该游戏。
例如,S(2,2)=1/36,S(2,3)=1/1800 ≒ 5.5555555556e-4
试求S(5,8),将你的答案以科学记号进位到小数点後10位数,以小写英文字母e分隔首数与尾数。
--------------------------------分隔线------------------------------
以下是解题的心路历程,但不会有解答,因为PE的主办方不太希望我们在外透露解法:
如同大部份的PE题目一样,一开始状态非常混沌,完全不知道从哪下手?
只知道好像是这样,每一回合Bianca选个一个号码以後,下一次Alex的分割的方法就会不一样。不同的号码,就会有不同的分割法。
以S(2,2)来说,如果每一回合Alex都将纸张分割成4个同样大小的正方形,那麽最後纸张的大小会是(1/4)^4 = 1/256,而不是题目提示的最大值1/36。
顺手纸笔算了一下,好像可以得到S(2,2) = 1/36,但是离S(5,8)还有一大段距离。
只好等待A-ha时刻的来到,不是唱Take on me的那个A-ha乐团
而是当你忽然想到关键的解法时,会惊呼一声「A-ha,原来是这样!」的那个A-ha时刻。
https://www.youtube.com/watch?v=xqTBlft8gQA
然後就沉沉睡去,还好这次我的A-ha moment没有太晚来到,在睡梦中忽然想到会不会是指那个?
赶快起床用纸笔算了一下,玩了几盘,果然是那个!没有太多时间证明,赶快把程式写一写,把答案上传上去。完全正确,第37位!
後来在传完答案後的几小时内,我给出了证明,并完全了解为何这样是最大值?
通常ProjectEuler需要跑程式,但这题只需要按计算机,当然是指Windows上那种工程计算机,这算是一个提示吧!
对了,再次提醒,PE主办方不太希望有玩家在外透露答案,请勿在此写出答案。
如果你有自信你的答案是对的,请在ProjectEuler注册帐号
https://projecteuler.net/ 登入後输入答案,你的帐号将出现在fastest table上,把自己的id印在fastest table上是很酷的一件事。但只有前100位正解者会列在fastest table上,超过100位解出来者,就榜上无名了,这题目前只有61位解出来。
以上
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https://projecteuler.net/recent 欧拉编程竞赛
https://projecteuler.net/problem=855 最新一题是个困难题
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※ 发信站: 批踢踢实业坊(ptt.cc), 来自: 58.115.129.34 (台湾)
※ 文章网址: https://webptt.com/cn.aspx?n=bbs/Math/M.1695307660.A.5A9.html
※ 编辑: utomaya (58.115.129.34 台湾), 09/22/2023 00:34:26
1F:推 LPH66 : 我是手算算出了 1/1800, 不过看起来还没碰到 aha 09/22 07:23
2F:推 LPH66 : 好的,盯着计算纸 20 分钟後也发现某个关系了 09/22 09:05
3F:→ LPH66 : 拿到了 64 名,现在要来想想为什麽会出现这个函数了 09/22 09:06
4F:→ LPH66 : 我应该是有个模糊的感觉为什麽这个函数会在这里出现 09/22 09:08
5F:→ utomaya : 恭喜解出 09/22 22:07
6F:推 LPH66 : 稍微也给个很微妙的提示好了: 我发现这个关系的时候 09/23 00:00
7F:→ LPH66 : 正在尝试手算 S(3,3) 当中, 也因为是当中所以没真的 09/23 00:01
8F:→ LPH66 : 用这样的方法 (直接依照策略) 把 S(3,3) 给求出来 09/23 00:01
9F:→ LPH66 : 不过有简单为了验证而去算了部份其他大小的中间状况 09/23 00:03
10F:→ LPH66 : 所以可以说如果知道策略应该要怎麽做, 多算一点东西 09/23 00:03
11F:→ LPH66 : 是有机会发现这个关系的 09/23 00:04
12F:推 LeFilsDuVent: 感觉要使得不同划掉方式等价会形成某种群.. 09/23 12:15