頭腦風暴(二)

作者:wengqiancun | 可以轉載, 但必須以超鏈接形式標明文章原始出處和作者信息及版權聲明。


1. 有100個真幣和1個假幣,只知道真幣與假幣不等重,要求只稱兩次,得出是真幣重還是假幣重。(天平有兩種,一種是直接稱重量,一種是無砝碼天平)

    解答:任取100個分成50 50.第一次稱,若等重,則另一個是假幣,第二次再稱下就可以了。
    若第一次稱不等重,記下較重的一方。然後再平分兩堆,再稱,若等重。說明假幣在另一堆,且較輕。若不等重,則假幣較重。

2. 如何把一個正方形按面積5等份?
    解答:每個頂點連接順時針的第二條邊的中點,得到四個直角形,和一間一個正方形,5部分面積相等。

3. 警察、爸爸兒子、媽媽女兒該如何過河?
    一個警察、一個小偷、一個爸爸、一個媽媽、兩個女兒、兩個兒子,共八個人要過河,只有一條船。有幾個條件必須滿足:
    1)船一次最多隻能坐兩個人
    2)小偷必須和警察在一起,否則小偷會偷東西
    3)爸爸必須和兒子在一起,否則媽媽會打兒子
    4)媽媽必須和兒子在一起,否則爸爸會打女兒
    5)只有警察、爸爸、媽媽會划船。
解答:不斷嘗試,不斷回溯的方法就可以解答了。
    警察和小偷過去,警察回來。
    警察和兒子過去,警察和小偷回來。
    爸爸和兒子過去,爸爸回來。
    爸爸和媽媽過去,媽媽回來。
    警察和小偷過去,爸爸回來。
    爸爸和媽媽過去,媽媽回來。
    媽媽和女兒過來,警察和小偷回來。
    警察和女兒過去,警察回來。
    警察和小偷過去。

4. n是一個奇數,求證n(n^2-1)能被24整除。
解答:n=2k+1,代入式子進行替換,結果爲(2k-1)(2k)(2k+1),三個連續的數,肯定有是3的倍數,所有能被3整除。然後4k(k+1)肯定能被8整除。證畢。

5. (開關和燈泡問題)在房裏有三盞燈,房外有三個開關,在房外看不見房內的情況,你只能進門一次,用什麼方法來區分哪一開關控制哪一盞燈?
解答:這個問題可以理解成編碼的問題。燈泡的狀態作爲編碼空間,進屋的次數作爲編碼的位數。設三個開關是1、2、3.打開開關1等半小時,關上開關1,並打開開關2.開房後摸燈泡,熱的是1,亮的是2,剩下的是3.
    
6. 媽媽有2000元,要分給她的2個孩子。由哥哥先提出分錢的方式,如果弟弟同意,那麼就這麼分。但如果弟弟不同意,媽媽會沒收1000,由弟弟提出剩下1000的分配方式,這時如果哥哥同意了,就分掉這剩下的1000元。若哥哥也不同意,媽媽會沒收1000元,然後每人給他們100元。如果,你是哥哥,你會提出什麼樣的分錢方式,使你有可能得到最多的錢?
解答:哥哥提出分配方案時,弟弟是否同意取決於拒絕後是否可以獲得更多的利益。弟弟分配時,哥哥是否同意也取決於拒絕後是否可以獲得更多好處。所以採取從後向前推導的方法。
    如果兩個分配中都不同意,則各獲得100元。
    弟弟分錢時,爲保證哥哥能同意,會提出101元,弟弟899元。
    哥哥分錢時,會提出899+1=900元,自己1100元的分配方式。

7. 一個小猴子邊上有100根香蕉,它要走過50米才能到家,每次最多搬50根香蕉,每走1米要喫掉一根,請問它最多能把多少根香蕉搬到家裏。
解答:小猴子可以採用如下策略:小猴子先搬50根,走到1米處,路上喫掉1根,放下48根後返回起始點,並在返回路上喫剩下的1根。然後將起始點處的50根香蕉搬到1米處,又在路上喫掉1根。這樣總共消耗了3根香蕉,將所有香蕉向前搬動了1米。採用類似的策略搬動16米後,總共消耗了48根香蕉,還剩下52根香蕉。如果繼續按照同樣的策略向前移動到17米處,則剩下49根香蕉;如果直接在16米處丟掉2根香蕉,搬着50根香蕉向前走,在17米處也是有49根香蕉。所以猴子在17米處最多可以保留49根香蕉。繼續搬到家還有33米,所以最後剩的香蕉數16根。

8. 在一個平面上畫1999條直線,最多能將一個平面劃分成多少個部分?
解答:沒有直接時有1個空間
    1條直線,1+1個空間
    2條直線,1+1+2個空間
    3條直線,1+1+2+3個空間
    注意規律:1+1+2+3+...+1999=1999001

9. (瘋子坐飛機問題)飛機上有100個座位,按順序從1到100編號。有100個乘客,他們分別拿到了從1號到100號的座位,他們按號碼順序登機並應當對號入座,如果 他們發現對應號座位被別人坐了,他會在剩下空的座位隨便挑一個坐。現在假如1號乘客瘋了 (其他人沒瘋),他會在100個座位中隨機坐一個座位。那麼第100人正確坐自己座位的概率是多少? 注意登機是從1到100按順序的。
解答:這種問題,必須從簡單到複雜的考慮。先考慮只有兩個座位的情況,則最後一個人(即第2個人)做自己座位的概率是50%。
    然後考慮三個座位的情況,若1號做了自己的座位,則3號百分之百做自己座位。若1號做2號座位,情況同1,則3號有50%的概率做自己座位。若1號做了3號的座位,則3號百分之0概率做自己座位。計算得出,3號有50%坐自己的座位。
    規律是:50%

10. 25匹馬,一共5個跑道,試問至少比幾次可以選出1,2,3名。
解答:至少7次。前5次分別每5匹比較。假設選出的每次比賽的1,2名,分別爲:A1 A2;B1 B2;C1 C2;D1 D2;E1 E2。然後每組第一名比一次,假設名次爲A-E,則最後一次比賽的馬爲:B1 B2 C1 A2 A3。

11. 有一個100層高的大廈,你手中有兩個相同的玻璃圍棋子。從這個大廈的某一層扔下圍棋子就會碎,用你手中的兩個玻璃圍棋子,找出一個最優的策略,來得知那個臨界層面。
解答:最簡單的方法是:從第一層開始丟,這樣最壞情況是99層。因爲題目中告訴我們從某一層扔下圍棋子就會碎,所以不是試100次。因爲手上有兩個圍棋,爲了發揮兩個的作用,考慮分段的方法,一個圍棋確定分段的區間,另一個圍棋確定在這個區間內的具體層數。假設分段是均勻的,則第二步的步驟數是固定的,這樣總的步驟數有第一階段的最大數確定。這樣投擲次數分佈不均勻了。按最壞情況估計,這種方法做多了幾次。爲了使最壞情況的投擲數最小,我們希望無論臨界區段在哪裏,總的投擲數都不變,也就是說投擲數均勻分佈。
    既然第一階段(確定臨界段)的投擲數增加不可避免,我們就讓第二部(確定臨界層)的投擲數隨着第一步的次數增加而減少,且是一次一次減少。假設第一次投擲的層數是f,轉化爲數學模型就是要求,f+f-1+...+2+1>=99,即f=14。
    即第一次在14層投,然後不碎去27樓,不碎去39樓。。。

方法二:設x個雞蛋扔y次可以測試F層,則F=f(x,y).
f(1,1)=1,f(1,2)=2........f(1,n)=n
f(2,1)=1,對於f(2,2),先測試一次,如果第一個雞蛋沒有破,則測試該層之上的層數爲f(2,1),如果第一個雞蛋破了,則測試該層之下的層數爲f(1,1). 所以f(2,n)=1+f(1,n-1)+f(2,n-1).
因此f(2,1)=1, f(2,2)=3, f(2,3)=6, f(2,4)=10, f(2,5)=15, f(2,6)=21
=>f(2,n)=n*(n+1)/2
=>n=14

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