适合老年人的动脑题

2023-05-16 09:06:43

  以下是一道适合老年人的动脑题:

  问题:有一栋 100 层的大楼,你手里有两枚相同的玻璃球。现在,你要通过试验这两枚玻璃球,找到它们的坚固程度。但你只有这两枚球,而且只有一次机会。你可以从大楼的某一层开始扔球,如果球碎了,你就不能再使用它;如果球没有碎,你可以将其捡起并继续使用。根据这两枚球,你最少需要尝试多少次,才能找出它们的坚固程度?

  解答:关键在于最少的尝试次数。我们考虑通过二分法来解决这个问题。假设第一枚球从第 k 层楼开始扔,那么有两种情况:

  1. 第一枚球碎了:由于第二枚球与第一枚球完全相同,我们只需将第二枚球从第一层依次往上扔,直到它碎为止。这时,我们总共尝试 k-1 次(第一枚球的尝试次数)+1 次(第二枚球的尝试次数)=k 次。

  2. 第一枚球没碎:我们将第一枚球从第 k+1 层楼开始扔,如果第二枚球最后在第 m 层楼碎了,那么我们总共尝试 k-1 次(第一枚球之前的尝试次数)+m 次(第二枚球的尝试次数)=k+m-1 次。

  我们需要找到一个最优的 k,使得 k+m-1 最小。为了达到这个目的,我们可以让 k 从 1 开始往上尝试,每次都选择 k+(k+1)+(k+2)+...+m-1<=100 的最大的 m 值。这个式子的含义是,我们从第 k 层楼开始扔球,最多可以尝试 k+(k+1)+(k+2)+...+m-1 次,如果这个值比 100 小,那么我们可以继续往上试探,否则就需要往下试探了。

  最终的策略是,找到一个最优的 k,然后根据上面两种情况的结果,选择尝试次数更少的那一种方案。例如,如果对于某个 k,我们发现第一枚球从第 k 层楼开始扔需要 20 次尝试,而第一枚球从第 k+1 层楼开始扔需要 19 次尝试,那么我们就选择后者。通过这样的策略,我们就可以找到最优的方案,最少需要尝试 14 次(从第 14 层开始扔第一枚球,然后在第 14 层、27 层、39 层、50 层、60 层、69 层、77 层、84 层、90 层、95 层、99 层依次尝试)。