在32枚金幣中找假幣 by weiweililin - 拼圖

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原題:有32枚金幣,其中有一枚是假幣,但不知較輕或較重。

要如何在五次之內,用天平把假幣找出來,並得知它較輕或較重?


只能說我功課做太少了,明明之前就已經有人說過通式解:

若有n個金幣,則k次可以把其中一枚假幣找出,且知較輕較重,則n與k必符合下列關係:

2 < n <= (3^k-3)/2

若符此關係則肯定有解。

反過來說,若秤四次,那麼最多可以從39枚金幣當中找出一枚假幣。
也就是說,原題是可以改為四次的!



題目:有32(或39)枚金幣,其中有一枚是假幣,但不知較輕或較重。

要如何在四次之內,用天平把假幣找出來,並得知它較輕或較重?


◆39枚金幣的方法

先探討39枚,了解了之後,32枚的方式也是大同小異。

◎第一秤(A與B):

將39枚分成 A13、B13、C13 三堆。

將AB兩組放上去秤。

若A=B,則假幣在C組。AB兩組皆為真幣。

*拿 A9 與 C9 相秤(第二秤),若不平衡,則知假幣之輕重:

C9較輕,則假幣較輕。
C9較重,則假幣較重。

已知輕重,又只剩下9枚,那麼此題就變成一道很經典的題目。

可以分成3-3-3的3組。
秤一次找到有問題的一組(第三秤),再秤一次(第四秤)找到假幣。#(結束)
─────────────────────────────
*若 A9與 C9 相秤(第二秤)且平衡,那麼假幣必在剩下的C4之中:

拿 A3 與 C3 相秤(第三秤),若平衡則剩下的 C1 必為假幣。
再秤一次(第四秤)可知假幣之輕重。#

若 A3 與 C3 不平衡(第三秤),則可知假幣之輕重。
此時拿 C3 之中兩幣,各放一枚於兩端(第四秤),必可找出假幣。#
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◎第二秤(A5B4 與 A5'B4')(「'」僅代表天平右端。例如B4'=在B組中拿四枚於右方)

若AB不平衡,且假設 A>B ==> 可知假幣若重則在A組;若輕則在B組:

取 A5B4 及 A5'B4' 相秤──

*若兩邊平衡,則假幣在剩下的 A3B5

取當中的 A1B2 與 A1'B2' 相秤(第三秤)
若平衡則AB組各剩下一枚,此時從C組(皆為真幣)取一枚
與AB組其中一枚相秤(第四秤),則找出假幣且知輕重。#
(即使平衡,若假幣在A組必較重;在B組必較輕。)
────────────────────────────
*若不平衡,假設 A1B2 > A1'B2'(第三秤)
則假幣必在A1B2'

這時取B2'相秤(第四秤)可找出假幣(較輕者,若平衡則為A1)。
且可知輕重。#
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◎第三秤(A1B2 與 A1'B2')

若 A5B4 及 A5'B4' 不平衡,且假設 A5B4 > A5'B4',
則可知假幣必在 A5B4' 之中。

取當中的 A1B2 與 A1'B2' 相秤(第三秤)

*若平衡,則只剩下A組的3枚。
此時任取兩枚相秤(第四秤)則可找出假幣且知較重。#
=========================================================================

◎第四秤(B1' 與 B1')

若 A1B2 與 A1'B2' 不平衡,且假設 A1B2 > A1'B2'
則可知假幣必在 A1B2' 之中。

這時取B2'相秤(第四秤)則可找出假幣,且知輕重。#


◆32枚金幣的方法

看完了上述恐怖且冗長的過程。接下來32枚會簡單一點。

將32枚分成 A10 B10 C12 三組。

若A=B,則剩下C組12枚。這已是流傳已久的題目,故不詳述。

若A>B,則取 A5B4 與 A5'B4' 相秤。若平衡,則B組剩下的兩枚可輕易找出。

若不平衡且假設 A5B4 > A5'B4' 則表示假幣在 A5B4' 裡面。
此時取當中的 A1B2 與 A1'B2' 相秤,若平衡則剩下的A3可秤一次找出假幣。
若不平衡且假設 A1B2 > A1'B2' 則表示假幣在 A1B2' 裡面。
此時取 B2' 相秤可找出假幣且知輕重。


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All Comments

Genevieve avatarGenevieve2010-03-03
Madame avatarMadame2010-03-07
推,但第一秤中「拿C3之中兩幣....」那是第四秤,非第三秤
Zenobia avatarZenobia2010-03-09
若又平衡,再秤一次.....則為第5秤喔~~這裡寫錯了@@
Hedy avatarHedy2010-03-12
嗯,其實我有看到...只是懶得改...:-P
Hedy avatarHedy2010-03-12
看都看一陣子了,想答案要想多久啊@@
John avatarJohn2010-03-15
其實從一秤 兩秤 三秤往上推會簡單很多 因為模式完全相同
Ula avatarUla2010-03-19
了解少秤的道理 就可以推公式 多秤其實就只是套進去而已
Madame avatarMadame2010-03-22
= =是哦..我想好久...我比較笨>"<