2010-11-13 55 views
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如果有9个球,其中如果1个球的重量不同,则需要至少2个重量才能找到奇数球。 如果有27个球,它需要3次机会。寻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的几率。

问题:什么需要如果给

3 POW 45发现奇数球晕死的最小数目 - 3 POW 40个球

不能使用计算器。我认为,需要推导出一些方程/公式。

任何人都可以破解这个难题吗?

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的密切票是不是因为做重复,而是因为你的问题是题外话,因为它不直接相关的节目。您可能在http://math.stackexchange.com/上有更多的运气。 – 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,根据3^2 - > 2和3^3 - > 3的第一个假设是真实的,证明我错了。如果是这样,x(N)= log3(N)函数。并且没有必要计算x(a^alpha - b^beta),因为如果beta小于alpha,b^beta = o(a^alpha),所以我们可以放弃它。而且我可以犯一个错误。 – Violette 2010-11-13 08:18:24

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要完成:4 =日志(3^4)<日志(3^5-1)<日志(3^5)= 5,从而小区(日志(3^5-1))= 5,所以结果是45 – sdcvvc 2010-11-13 12:00:29

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

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根据您的例子中,我们可以推断,不同重量的球要么已知较重的或已知较轻。为了简单起见,我认为它更重。

首先让我们来看看为什么在45次称重中可以做到这一点:对于3n个球,可以称n与n,剩下n不称重,并减少到n个球。做40次,减少到一批(3^45-3^40)/ 3^40 = 3^5-1 = 242球。重球在那里。添加一个已知的正常球,所以你有243(3次幂),并继续五次称重,之后你会有重球。

接下来让我们来看看它为什么不能在44个称量或更少来完成:每次称重为您提供了一条信息,这可以被认为是数字0,1,或2 0为“重球在左边“,1为”重球在右边“,2为”重球在未被称量的批次“。无论有多少球与相同数量的球进行称重,情况都是如此。因此,任何44个称量的结果都可以看作是44个数字的序列 - 0,1,和2。有3^44个可能的结果任何策略使用44个称量。但是你有超过3^44个球,所以你不能保证使用只产生3^44个不同答案的实验过程找到合适的球。从信息论的角度来看,“正确答案”中有更多的信息比44次称量所能产生的更多。

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当使用秤的传统称重方法时,我们不必推断任何东西,顺便说一句。 – user268396 2010-11-13 14:53:50

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另一种直观的方式来得到的答案是问自己这样一个问题:

多少个球最多可以由一个权重进行检查?

答案是3.原因是因为如果你比较三个球中的两个球,你要么立即找到不同重量的球(无论重量还是重量较轻),要么你发现他们的重量是相同的,消除导致第三个球具有不同的重量。

因此,人们可以将N个球分成3个组加上一个M的余数组(其中0 < = M < 3)。每组3个应用一个这样的权重将消除所有球的2/3。这意味着您剩下一组新的球,您需要从中找到不同重量的球,此组中球的数量等于球场(N/3)+ M.

通过应用相同对于这个缩小的球组,您可以在一般情况下在最高限度(log(N)/ log(3))步骤中找到具有不同重量的球。最高限额()声明的原因是,您最终可能会用完3个组,并留下一组2个球,并且需要额外的1个权重。 (如果最后一组只有1个球你不必权衡推断它必须是不同的权重的一个球。更精确地配制成最多地板(日志(N)/日志appearst需要权重的数量(3) )+ 1;从那里简单的观察到,如果log(N)/ log(3)是整数,则不需要额外的加权,从而导致更高精度的上限值(log(N)/ log(3))。)

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