推薦一道趣題

推薦一道趣題

有6個外觀一樣的紙箱,每個箱子中都裝著1000個外觀一樣的小球。有一部分箱子中裝的是單個重10克的塑料小球,另一部分箱子中裝的是單個重15克的金屬小球,但每個箱子中的小球都只有一種。給一個最大稱重量為1000克的電子秤,要稱量出每個紙箱中分別裝的是什麼小球,最少需稱量多少次?

答案:

這道題目的難點在最少稱量次數,如果從每個箱子中都拿出1個小球,顯然6次一定可以得出結果。那麼1次稱量是否可行?為了得出1次稱量是否可行,先考慮只有1個箱子中是金屬球,再引入2進位的方法。(下面用2^k表示2的k次方)先思考第一個問題,如果原題中只有1個箱子中是金屬球,一次稱量是否能得出結果?對這6個箱子進行編號,分別編為1、2、3、4、5、6號,分別拿出1、2、3、4、5、6共21個球,對這21個球進行稱重,重量為n克。則(n-210)/5就是其中金屬小球個數,由於只有1個箱子中是金屬球,故金屬小球個數就是箱子編號,因此一次稱量就得出了結果。再思考第二個問題,對原題中的條件,一次稱量能否得出結果?借鑒步驟1的思路,步驟1中之所以能一次得出結果,是因為金屬球個數對應著箱子編號。那對於多個箱子我們應用2進位:從第1個箱子中取出2^0=1個小球,從第2個箱子中取出2^1=2個小球,從第3個箱子中取出2^2=4個小球,

……從第6個箱子中取出2^5=32個小球。共取出了63個小球,重量一定不大於63*15=945克,符合題目中的最大稱重條件。對這些個小球進行稱重,重量為n克,則(n-630)/5就是其中金屬小球個數。由於金屬球個數是由2^k相加構成,故(n-630)/5化為2進位後,就可以唯一確定2^k中的k。即2進位不為0的數對應著箱子編號,比如(n-630)/5如果是23,化為2進位就是10111,說明第1、2、3、5號箱子中是金屬球。因此稱量的方法是:

先稱量63個金屬小球的重量n,再將(n-630)/5化為2進位,最後從右到左數不為0的1所在位數。

這些位數對應的箱子中都是金屬球。

原文:

介紹一種非常巧妙的方法(18年8月27日)


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