作者rehearttw (易怀)
看板puzzle
标题Re: 十三枚硬币 其中一枚不一样重
时间Fri Jun 1 10:11:37 2007
※ 引述《eieio (好多目标)》之铭言:
: ※ 引述《m06 (桂冠汤圆)》之铭言:
: : 推文提到
: : 推 rehearttw:有教授证明过了,依原题目,确实要四次。有计算公式 05/27 07:52
: : 很好奇证明是怎麽证的..
: : 前面有12个金币的分别法
: : 感觉13个应该也可行耶..
: : 不知道有没有教授的证明可以参考@@?
: 我好像看过那个证明,但有点抽象,用我的方法讲讲看。
: 首先要澄清题目。我现在要证的题目的要求,除了必须找出假硬币,还必须知
: 道这个假硬币是轻或重。像最近又讨论起来的题目是只要找到假硬币即可,在13
: 个金币时正好会有差。
: 先考虑三个金币的情况,先行编号後,只有六种可能:
: 1轻 1重 2轻 2重 3轻 3重
: 假设我们把 1 2 拿去秤,有三种结果,那它们对应到的可能就变成:
: A. 1 > 2 1重 or 2轻
: B. 1 < 2 1轻 or 2重
: C. 1 = 2 3轻 or 3重
: 注意到秤一次之後,原来的六种可能被划分成三组二种可能,下一步就可以找
: 出假硬币「并且」知道它是轻或重。例如刚刚得到 1<2 就拿 1 3 去秤:
: B a. 1 = 3 2重
: B b. 1 < 3 1轻
: 如果是四个金币,有八种可能:1轻 1重 2轻 2重 3轻 3重 4轻 4重
: 同样把 1 2 拿去秤,但这时对应到的就变成:
: A. 1 > 2 1重 or 2轻
: B. 1 < 2 1轻 or 2重
: C. 1 = 2 3轻 or 3重 or 4轻 or 4重
: 在 case C 里面,有四种可能。但你不管如何安排下一次比较,都只有 > = <
: 三种结果,是不够区分出四种可能的。至少会有两种可能给你相同的结果。最好
: 的安排是拿 1 3 去秤,变成
: C a. 1 > 3 3轻
: C b. 1 < 3 3重
: C c. 1 = 3 4轻 或 4重 <= 这里就失败了
: 因此在只秤两次的情况下,最多只能有三个金币。
: 在只剩最後一次秤的机会的时候,最多只能有 3 个情况,不然一定会有一种
: 结果让你失败。同样的道理,只剩最後两次秤的机会时,最多只能有 9 个情况
: ,不然分下去後会有一堆有 4 个以上,而那堆就可能会失败。
: 在 12 个金币的问题里,拿 1234 和 5678 去秤,会得到
: A. 1234 > 5678 1重 2重 3重 4重 5轻 6轻 7轻 8轻
: B. 1234 < 5678 1轻 2轻 3轻 4轻 5重 6重 7重 8重
: C. 1234 = 5678 9轻 9重 10轻 10重 11轻 11重 12轻 12重
: 刚刚好每组有 8 个可能,不超过 9 个。
: 若有 13 个金币,那有 26 种可能,看似可以分成 9 9 8,但其实没办法,最
: 好的秤法仍然是拿 1234 和 5678 去秤:
: A. 1234 > 5678 1重 2重 3重 4重 5轻 6轻 7轻 8轻
: B. 1234 < 5678 1轻 2轻 3轻 4轻 5重 6重 7重 8重
: C. 1234 = 5678 9轻 9重 10轻 10重 11轻 11重 12轻 12重 13轻 13重
: 这样 case C 里面有 10 种可能,是没办法在秤两次内找出是哪个情况的。所
: 以说,若要同时找出假硬币「并且」知道是太轻或太重的话,13 个金币需要秤
: 四次。
推这个想法!
我当初在想公式解的时候,曾经利用到三进位
就是不论如何安排,每次的结果都会有 > = < 三种
三次就会有 3^3 = 27 种
但是不可能有三次为 ( > > > )、( = = = )、( < < < ) 三种(尚待证明)
所以只有 24 种结果
而 12 枚硬币的结果,有 1 重、1 轻、2 重、2 轻、...、12 轻等 24 种
刚好可以设计 1 对 1 公式表
但若是 13 枚硬币,则会有 26 种答案,三次是不足的
下面附录当初我的 12 枚公式解:
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公式解:
将金币编号成 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
依照下面三次分法秤:
(1) 1 3 5 7 对 2 4 6 8
(2) 1 6 8 11 对 2 7 9 10
(3) 2 3 8 12 对 5 6 9 11
三次结果分别依 < = > 纪录,对照下面公式表
<<< 不可能 <<= 1轻 <<> 2重
<=< 3轻 <== 4重 <=> 5轻
<>< 6重 <>= 7轻 <>> 8重
=<< 9重 =<= 10重 =<> 11轻
==< 12轻 === 不可能 ==> 12重
=>< 11重 =>= 10轻 =>> 9轻
><< 8轻 ><= 7重 ><> 6轻
>=< 5重 >== 4轻 >=> 3重
>>< 2轻 >>= 1重 >>> 不可能
这是根据三进位对照及作部分调正而来。
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rehearttw 许老师(Reheart-易怀),爱生公式,爱胡思乱想
自 1980 年摸魔术方块,1981 年学基本公式,2006 年学 CFOP
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