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主题:【原创】称球问题的最终解答 有重要更新 -- 丁坎

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  • 家园 【原创】称球问题的最终解答 有重要更新

    崩溃,辛辛苦苦把错改了,却撞上又一次改版,无法上传图片,只好先把旧的版本删除,以免谬种流传。

    简单文字叙述一下,解决称量N次的办法,就是三步走:

    1 定BASE

    找张纸出来,在上面写下

    1,0

    -1,1

    0,1

    三行数字

    2 举一反三

    把前面所得的行数扩充为原来的三倍,方法是在每行首位添上1,0,-1。

    3 缺额填充

    在举一反三所得的行下面,再写三行,首位分别为1,0,-1,后面分别用0,-1,1填满----

    使该行数字总数与其他行数字总数相等。

    1, 0, 0, ... 0

    0, -1, -1, ... -1

    -1, 1, 1, ... 1

    剩下的就是反复进行2,3两个步骤,直到每行数字个数等于N。

    此时每行代表一个小球,读取每行,在第几个位置上数字分别为1,0,-1,则意味着该球在第几次称量中被

    放在左盘,未被选用和放在右盘。

    如此确定的安排,将使得最终天平的称量结果与次品小球及其轻重一一对应。

    简单吧,不需要动脑筋吧,纯粹一机械劳动。

    我写了个小程序,测试结果如下:

    现在开始测试 称量次数为 3 的情况:

    可测试的小球数为: 12

    现在显示小球取用安排:

    1 2 3 10

    7 8 9 12

    1 4 7 12

    2 5 8 11

    2 5 8 12

    3 6 9 11

    现在显示历次称量结果,L为左重,R为右重,E为平衡:

    LLE

    RRE

    LRL

    RLR

    LER

    REL

    ELE

    ERE

    ERL

    ELR

    EER

    EEL

    RLE

    LRE

    RRL

    LLR

    RER

    LEL

    LEE

    REE

    ERR

    ELL

    RLL

    LRR

    恭喜,此次测试正确无误。

    现在开始测试 称量次数为 4 的情况:

    可测试的小球数为: 39

    现在显示小球取用安排:

    1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 37

    25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 39

    1 2 3 10 13 14 15 22 25 26 27 34 39

    7 8 9 12 19 20 21 24 31 32 33 36 38

    1 4 7 12 13 16 19 24 25 28 31 36 39

    2 5 8 11 14 17 20 23 26 29 32 35 38

    2 5 8 12 14 17 20 24 26 29 32 36 39

    3 6 9 11 15 18 21 23 27 30 33 35 38

    现在显示历次称量结果,L为左重,R为右重,E为平衡:

    LLLE

    RRRE

    LLRL

    RRLR

    LLER

    RREL

    LELE

    RERE

    LERL

    RELR

    LEER

    REEL

    LRLE

    RLRE

    LRRL

    RLLR

    LRER

    RLEL

    LLEE

    RREE

    LERR

    RELL

    LRLL

    RLRR

    ELLE

    ERRE

    ELRL

    ERLR

    ELER

    EREL

    EELE

    EERE

    EERL

    EELR

    EEER

    EEEL

    ERLE

    ELRE

    ERRL

    ELLR

    ERER

    ELEL

    ELEE

    EREE

    EERR

    EELL

    ERLL

    ELRR

    RLLE

    LRRE

    RLRL

    LRLR

    RLER

    LREL

    RELE

    LERE

    RERL

    LELR

    REER

    LEEL

    RRLE

    LLRE

    RRRL

    LLLR

    RRER

    LLEL

    RLEE

    LREE

    RERR

    LELL

    RRLL

    LLRR

    LEEE

    REEE

    ERRR

    ELLL

    RLLL

    LRRR

    恭喜,此次测试正确无误。

    现在开始测试 称量次数为 5 的情况:

    可测试的小球数为: 120

    现在显示小球取用安排:

    1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 118

    79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 120

    1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 37 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 76 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 115 120

    25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 39 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 78 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 117 119

    1 2 3 10 13 14 15 22 25 26 27 34 39 40 41 42 49 52 53 54 61 64 65 66 73 78 79 80 81 88 91 92 93 100 103 104 105 112 117 120

    7 8 9 12 19 20 21 24 31 32 33 36 38 46 47 48 51 58 59 60 63 70 71 72 75 77 85 86 87 90 97 98 99 102 109 110 111 114 116 119

    1 4 7 12 13 16 19 24 25 28 31 36 39 40 43 46 51 52 55 58 63 64 67 70 75 78 79 82 85 90 91 94 97 102 103 106 109 114 117 120

    2 5 8 11 14 17 20 23 26 29 32 35 38 41 44 47 50 53 56 59 62 65 68 71 74 77 80 83 86 89 92 95 98 101 104 107 110 113 116 119

    2 5 8 12 14 17 20 24 26 29 32 36 39 41 44 47 51 53 56 59 63 65 68 71 75 78 80 83 86 90 92 95 98 102 104 107 110 114 117 120

    3 6 9 11 15 18 21 23 27 30 33 35 38 42 45 48 50 54 57 60 62 66 69 72 74 77 81 84 87 89 93 96 99 101 105 108 111 113 116 119

    现在显示历次称量结果,L为左重,R为右重,E为平衡:

    LLLLE

    RRRRE

    LLLRL

    RRRLR

    LLLER

    RRREL

    LLELE

    RRERE

    LLERL

    RRELR

    LLEER

    RREEL

    LLRLE

    RRLRE

    LLRRL

    RRLLR

    LLRER

    RRLEL

    LLLEE

    RRREE

    LLERR

    RRELL

    LLRLL

    RRLRR

    LELLE

    RERRE

    LELRL

    RERLR

    LELER

    REREL

    LEELE

    REERE

    LEERL

    REELR

    LEEER

    REEEL

    LERLE

    RELRE

    LERRL

    RELLR

    LERER

    RELEL

    LELEE

    REREE

    LEERR

    REELL

    LERLL

    RELRR

    LRLLE

    RLRRE

    LRLRL

    RLRLR

    LRLER

    RLREL

    LRELE

    RLERE

    LRERL

    RLELR

    LREER

    RLEEL

    LRRLE

    RLLRE

    LRRRL

    RLLLR

    LRRER

    RLLEL

    LRLEE

    RLREE

    LRERR

    RLELL

    LRRLL

    RLLRR

    LLEEE

    RREEE

    LERRR

    RELLL

    LRLLL

    RLRRR

    ELLLE

    ERRRE

    ELLRL

    ERRLR

    ELLER

    ERREL

    ELELE

    ERERE

    ELERL

    ERELR

    ELEER

    EREEL

    ELRLE

    ERLRE

    ELRRL

    ERLLR

    ELRER

    ERLEL

    ELLEE

    ERREE

    ELERR

    ERELL

    ELRLL

    ERLRR

    EELLE

    EERRE

    EELRL

    EERLR

    EELER

    EEREL

    EEELE

    EEERE

    EEERL

    EEELR

    EEEER

    EEEEL

    EERLE

    EELRE

    EERRL

    EELLR

    EERER

    EELEL

    EELEE

    EEREE

    EEERR

    EEELL

    EERLL

    EELRR

    ERLLE

    ELRRE

    ERLRL

    ELRLR

    ERLER

    ELREL

    ERELE

    ELERE

    ERERL

    ELELR

    EREER

    ELEEL

    ERRLE

    ELLRE

    ERRRL

    ELLLR

    ERRER

    ELLEL

    ERLEE

    ELREE

    ERERR

    ELELL

    ERRLL

    ELLRR

    ELEEE

    EREEE

    EERRR

    EELLL

    ERLLL

    ELRRR

    RLLLE

    LRRRE

    RLLRL

    LRRLR

    RLLER

    LRREL

    RLELE

    LRERE

    RLERL

    LRELR

    RLEER

    LREEL

    RLRLE

    LRLRE

    RLRRL

    LRLLR

    RLRER

    LRLEL

    RLLEE

    LRREE

    RLERR

    LRELL

    RLRLL

    LRLRR

    RELLE

    LERRE

    RELRL

    LERLR

    RELER

    LEREL

    REELE

    LEERE

    REERL

    LEELR

    REEER

    LEEEL

    RERLE

    LELRE

    RERRL

    LELLR

    RERER

    LELEL

    RELEE

    LEREE

    REERR

    LEELL

    RERLL

    LELRR

    RRLLE

    LLRRE

    RRLRL

    LLRLR

    RRLER

    LLREL

    RRELE

    LLERE

    RRERL

    LLELR

    RREER

    LLEEL

    RRRLE

    LLLRE

    RRRRL

    LLLLR

    RRRER

    LLLEL

    RRLEE

    LLREE

    RRERR

    LLELL

    RRRLL

    LLLRR

    RLEEE

    LREEE

    RERRR

    LELLL

    RRLLL

    LLRRR

    LEEEE

    REEEE

    ERRRR

    ELLLL

    RLLLL

    LRRRR

    恭喜,此次测试正确无误。

    此文是我发在文化百家的帖子之一部份,考虑到此题目流传甚广,故将解法单独发在这里。

    我可以自信地断言,这是迄今为止最简单的解法:

    不论称量次数多高,都转化成3个球称量两次的问题来处理(而这,够简单了吧),其他完全不费吹灰之力。

    需要说明的是,为了严格起见,使用了数学符号,但其实质内容都很初等,不要被吓倒了。

    看图吧。

    [QUOTE][/QUOTE]

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