稱重邏輯題的思路是什麼?

經典題目:有7克、2克砝碼各一個,天平一隻,如何只用這些物品三次將140克的鹽分成50、90克各一份?
註:天平從不平衡變平衡 算一次
(答案見結尾)

我解題的思路是:
1. 找到一種可行的稱重方法,但不一定是三次。(我很快想到一種四次的程總方法)
2. 然後設法優化四次方法中的某一步驟,使其成為三次。(這個優化的過程,思路基本是窮舉法,或者說是在湊)
於是N小時後,我終於找到了三次的稱重方法。(但這種龜速我如何能忍受!!如果題目的數字變一下,難道還要再花N小時才能找到答案?!)

請問各位大神,你們有沒有更好、更快的解題思路,和我分享分享,感激不盡

答案公布:

第一次:140 –&>70
+ 70

第二次:70 –&> 35
+ 35

70 + 35 = 105

第三次:天平左邊放105g鹽和7g砝碼,右邊放2g砝碼,然後把鹽從左邊移到右邊,直至平衡,於是右盤得到55g鹽

105 –&> 50 + 7 + 55 + 2

最後,55 + 35 = 90


首先明確利用所給道具能夠完成的操作:

  1. 把某一堆鹽的一部分放到天平一端,可以從中分出重量為2g、5g、7g或9g的一堆;
  2. 把某一堆鹽分成兩堆放到天平兩端,可以把它分成重量差為0g、2g、5g、7g或9g的兩堆;
  3. (不太容易想到的)把已經分好的若干堆鹽混合起來,再按1或2的方法來分;
  4. (更變態的)用已經分好的鹽堆當砝碼。當然,如果天平的一端不能同時安全地擺放多堆鹽的話,就只能用一堆已分好的鹽當砝碼,且只能按1的方法來分 。

可見能夠執行的操作還是挺多的,如果直接搜索,計算量太大。

我們可以先只試驗簡單的操作,如果不行,再逐漸加入複雜的操作。
於是先暫時排除操作3和4。

在操作1和2中,操作1每次頂多能稱出9g鹽,三次操作是湊不夠50g的。
所以主要考慮操作2。

由於題目中涉及的重量都是5g的倍數,所以分出來的鹽堆重量不是5g的倍數(甚至不是整數)的情況,暫時也先不考慮。

那麼第一步顯然只能是把140g分成70g和70g了。
第二步也只能是把70g分成35g和35g。
第三步也只能是把35g分成20g和15g。

到此,我們發現,把15g和另一個35g混合就能得到50g了。
問題解決,一點兒彎都沒有繞。


1左邊7克2克,右邊稱出9克鹽

2左邊9克鹽,7克砝碼;右邊16克鹽

3左邊9+16=25克鹽;右邊也是25克鹽

9+16+25=50


不知這樣是否ok


感覺大家的辦法好費腦子。。。
我先列幾個算術式:
140=70+70;
7+2=9;
70-9=61;
9+2=11;
61-11=50;
看不懂就看下面的步驟,再看不懂就沒辦法了,表達能力有限。
{
140=70+70,不用砝碼我們可以得到兩份70克,分別為a和b;//天平第一次平衡

兩個砝碼7+2=9,可以從a里拿出9克鹽;//天平第二次平衡;

接下來,把這9克當做一個砝碼,再把2克的砝碼加進去(先忽略操作規範),這時候,它相當於一個11克的砝碼;

利用這個11克的砝碼可以再從a里拿出11克鹽;//天平第三次平衡

接下來就好說了,a只有(70-9-11=50)克了,拿出來的鹽全放到b里,b就有90克了。

}


第一次:70與70平衡
第二次: 從一堆70g鹽中抽出9g鹽與7+2g砝碼平衡 則有70g 和70-9=61g 9g鹽
第三次:從61g鹽中抽出11g鹽與9g鹽+2g砝碼平衡 則有50g鹽 與 11g+9g+70g=90g鹽(將天平左右的鹽倒入70g鹽中)


還是畫出來一目了然


將N重的物品分為M1和M2重兩堆。
二分法,使用砝碼。
第一次平分後,
看max(M1,M2)-N/2是否可可由砝碼一次得到,可直接得到再稱量一次即可;
不可直接得到,看可否由砝碼二次稱量得到,
不能,看max(M1,M2)-N/2是否大於等於N/4;
若大於等於,思考使用砝碼重量可否將max(M1,M2)-N/2稱量出。
若小於,將N/2再次平分,重複上面的方法。
若最後一步不能由砝碼一次得到,則返回上一步使用砝碼。
......
比如我們有2、7g砝碼,把140g分為50g和90g。
第一次變成70g和70g,
第二次,20不能由砝碼一次得到,但可以兩次得到。
第二次,從一堆先取7+2=9;
第三次,還是從那堆,取9+2=11。11+9=20。完成。
我們再變一下,把140g分為51g和89g。
第一次變成70g和70g,
第二次,19不能由砝碼一次一次得到,但可以兩次得到。
第二次,稱7g。
第三次,7+7-2=12。12+7=19。完成。


先分出61克和70克。砝碼全加上。再稱出61克中9克的鹽。於是剩下52克,再稱出2克鹽。50克。


我想的三個步驟大概是這樣的:
第一次,左邊140克物體加+2克砝碼,把左邊的物體不停地往右邊放,直至平衡,結果是:左邊(69克物體+2克砝碼)=右邊(71克物體)
第二次,左邊71克物體+2克砝碼+7克砝碼,把左邊的物體不停地往右邊放,直至平衡,結果是左邊(31克物體+2克砝碼+7克砝碼)=右邊(40克物體)
第三次,取第一次69克物體和第二次31克物體混合,均分,直到天平左右混合,結果是左邊50克物體=右邊50克物體
以上,可得50和90


1.分成兩份70 +70
2.用礬碼7+2得到9克還剩61
3.9克面+2g礬碼得到11克61-11得到50g


1.140+2克砝碼上右稱,兩邊平衡後,左邊71g,右邊71-2=69g
2.69+7克砝碼上右稱,平衡後,左邊38g,右邊38-7=31g
3.38g分成兩堆19g,隨便拿一堆扔進第一次分好的71g裡面 剩下的掃到一起,就是50g。
4.切菜,下鍋,齁死你……


演算法跟你的答案差不多,但思路不太一樣,寫下好了。
拿到問題我一般會先想我最直接可以得到什麼?只算整數的話!
1.兩坨70g的鹽
2.兩坨35g的鹽
很直接吧,連砝碼都不用!
3.一坨2g的鹽
4.一坨7g的鹽
然並卵,因為三次的限制,差額太大!
5.兩坨不知道重量但是相差5g的鹽
這點很重要,因為想要稱出來這種,兩坨鹽的總數必須是X5g
結合之前我能稱出來35g的鹽,這樣我就可以稱出來20g和15g的鹽!
總結,只要進行1、2、5三步,我可以得到70g、35g、20g、15g的鹽各一坨,答案顯而易見。


這是一類數學題,需要一點數學思維。
核心問題:如果操作是一個表達式,那麼 x * (操作)= 求解。是否有整數解。

天平是一個1/2操作,按最多3次來算最多可以取得1/2, 1/4, 1/8的結果,由於合併不算次數,所以也可以是這些結果的合併。

有140克東西,兩個砝碼7克和2克,也就是說每次可以選(140a + 7b + 2c),其中a只能是0和1,b,c 可以取-1(放在相反的一側),三次的結果分別是s1, s2, s3.
問題是s1 + s2 + s3 = 50是否有整數解

在本題中,7和2與140相距太大,可先解140的部分(即a1, a2, a3)最接近的是140/4 + 140/8 = 47.5, 很明顯砝碼取,(7 - 2) / 2 = 2.5即可得結果。
這個結果其實需要4次,3次分140,1次分7-2克。不過沒人說不能一起分,因此,即後最一次
左右分別放7和2克,得到15和20克。

擴展問題,是否可以3次分出51克,52克呢?
140這部分可變性不大,鹽這部分可以取7/2和(7+2)/2分別是3.5和4.5。因此是可以
3次分出51和52克。


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