2010-11-13 89 views
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如果有9個球,其中如果1個球的重量不同,則需要至少2個重量才能找到奇數球。 如果有27個球,它需要3次機會。尋找不同重量球所需的最小重量是多少?

9 - > 3 pow 2 - > 2 chances。

27 - > 3 pow 3 - > 3的機率。

問題:什麼需要如果給

3 POW 45發現奇數球暈死的最小數目 - 3 POW 40個球

不能使用計算器。我認爲,需要推導出一些方程/公式。

任何人都可以破解這個難題嗎?

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的密切票是不是因爲做重複,而是因爲你的問題是題外話,因爲它不直接相關的節目。您可能在http://math.stackexchange.com/上有更多的運氣。 – 2010-11-13 14:20:39

回答

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如果3^x = N球和x -- number of weighs,x = log3(N);

3^x = 3^45 - 3^40; 
3^x = 3^40 * (3^5 - 1); 
x = log3(3^40) + log3(3^5 - 1) = 40 + log3(242); 
real_x = ceil(x); 
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嗯,根據3^2 - > 2和3^3 - > 3的第一個假設是真實的,證明我錯了。如果是這樣,x(N)= log3(N)函數。並且沒有必要計算x(a^alpha - b^beta),因爲如果beta小於alpha,b^beta = o(a^alpha),所以我們可以放棄它。而且我可以犯一個錯誤。 – Violette 2010-11-13 08:18:24

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要完成:4 =日誌(3^4)<日誌(3^5-1)<日誌(3^5)= 5,從而小區(日誌(3^5-1))= 5,所以結果是45 – sdcvvc 2010-11-13 12:00:29

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+1:完美。謝謝。也感謝sdcwc。 – bjskishore123 2010-11-13 14:16:39

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根據您的例子中,我們可以推斷,不同重量的球要麼已知較重的或已知較輕。爲了簡單起見,我認爲它更重。

首先讓我們來看看爲什麼在45次稱重中可以做到這一點:對於3n個球,可以稱n與n,剩下n不稱重,並減少到n個球。做40次,減少到一批(3^45-3^40)/ 3^40 = 3^5-1 = 242球。重球在那裏。添加一個已知的正常球,所以你有243(3次冪),並繼續五次稱重,之後你會有重球。

接下來讓我們來看看它爲什麼不能在44個稱量或更少來完成:每次稱重爲您提供了一條信息,這可以被認爲是數字0,1,或2 0爲「重球在左邊「,1爲」重球在右邊「,2爲」重球在未被稱量的批次「。無論有多少球與相同數量的球進行稱重,情況都是如此。因此,任何44個稱量的結果都可以看作是44個數字的序列 - 0,1,和2。有3^44個可能的結果任何策略使用44個稱量。但是你有超過3^44個球,所以你不能保證使用只產生3^44個不同答案的實驗過程找到合適的球。從信息論的角度來看,「正確答案」中有更多的信息比44次稱量所能產生的更多。

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當使用秤的傳統稱重方法時,我們不必推斷任何東西,順便說一句。 – user268396 2010-11-13 14:53:50

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另一種直觀的方式來得到的答案是問自己這樣一個問題:

多少個球最多可以由一個權重進行檢查?

答案是3.原因是因爲如果你比較三個球中的兩個球,你要麼立即找到不同重量的球(無論重量還是重量較輕),要麼你發現他們的重量是相同的,消除導致第三個球具有不同的重量。

因此,人們可以將N個球分成3個組加上一個M的餘數組(其中0 < = M < 3)。每組3個應用一個這樣的權重將消除所有球的2/3。這意味着您剩下一組新的球,您需要從中找到不同重量的球,此組中球的數量等於球場(N/3)+ M.

通過應用相同對於這個縮小的球組,您可以在一般情況下在最高限度(log(N)/ log(3))步驟中找到具有不同重量的球。最高限額()聲明的原因是,您最終可能會用完3個組,並留下一組2個球,並且需要額外的1個權重。 (如果最後一組只有1個球你不必權衡推斷它必須是不同的權重的一個球。更精確地配製成最多地板(日誌(N)/日誌appearst需要權重的數量(3) )+ 1;從那裏簡單的觀察到,如果log(N)/ log(3)是整數,則不需要額外的加權,從而導致更高精度的上限值(log(N)/ log(3))。)

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