n枚硬币中找到问题硬币

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n个硬币,其中有一枚劣质硬币(较轻或者较重未知),现在你有一个天平,请用最少的次数找出劣质硬币!

这个问题如果没有最少次数限制非常简单,但是要求最少,就不一样了。

可能一开始想到的就是二分,不断二分,然后就找到了,但这肯定不是最少次数,那么我们再进一步想,只有一枚硬币是坏的,那么我们也可以分成三份,如果天平上的两个平了,那么就说明坏的在剩的那一份中,这个思路就是对的了,但是问题在于怎么分三份,如果是平均分,这个问题就一点技术含量都没有了,我也没有写这个的必要了。

  1. 分三份 ,天平上的两份一定是要相等的了,我们想搞搞名堂就在于剩下这一份中;
  2. 那么我们继续想,对于100个硬币和101个硬币,是不是找出问题硬币的次数相等,那么也就是说,我们可以把问题转换成两次最多能在n个中找到问题硬币,三次最多能在n个硬币中找到问题硬币,m次最多能在n个硬币中找到问题硬币
  3. 那么他就是一个递归问题,我们先考虑2次的情况: 左1:右1:剩1。两次最多从三个中找出问题硬币(因为不知道问题硬币轻重),但是,如果我们有3枚标准硬币,我们就可以两次从4枚硬币中找到问题硬币,方法如下: 我们将标准硬币叫做D,问题硬币叫X。 左3D:右3X:剩1X,如果天平平了,我们可以知道问题硬币是剩下的1X,和标准硬币比一下就好了,如果天平未平,那么我们就知道问题硬币是轻还是重,那么这三个硬币还知道轻重一次找出问题硬币就没问题了吧。 那么,三次我们最多找出多少个硬币中的那一个问题硬币呢? 第一次天平上左X个,右X个,剩Y个。我们知道最多剩4个,即Y = 4,那么天平上应该放几个呢,X = ? X最多等于4,直接说方法吧,第一次左4右4,第一次不平(平了说明问题硬币在剩的里,4个硬币找两次如上找),将第一次称时左面的硬币称作A,右侧的称作B,剩下的称作C。第二次称的时候左2A1B:右2A1B:剩2B,第二次不平且和第一次方向相同,说明问题硬币在左面的2A或者右面的1B中(没动位置的三枚硬币),如果第二次天平方向变了,说明问题硬币在右面的2A或者左面的1B中(移动了的三枚硬币),第三次,然后剩下的2A1B中找问题硬币,只需要两个A之间称一下,比较A的那枚硬币就是问题硬币(这里A做形容词,表示第一次称时A或者左侧天平轻或重),平了问题硬币就是B,轻或重我们第一次称就知道了。如果第二次平了,问题硬币就在剩下的2B中,第三次互相比较,就可以了。 结论:3次最多从十二枚硬币中找到未知轻重的问题硬币 那么四次呢,我们知道第一次分可以剩下12个~~~ 错,可以剩下13个,方法可以类别上面剩下4个的过程,而且按照这种方法得到规律,n次最多剩下(1+3+3^2^ +3^3^+……+3^n-2^)等于**(3^n-1^-3) / 2 +1**。那么我们知道了第n次中 剩下那份为(3^n-1^-3) / 2 +1,那么天平上最多有多少硬币呢?答案也是(3^n-1^-3) / 2 +1枚,三份相等了!自己打自己脸了,下面以天平上一侧有13枚硬币解释如何分。 13A:13B(不解释A和B是啥了,上面有)—— 未平(第一次) 7A2B:6A1C2B:9B—— 未平(第二次)(如果平了,已知问题硬币轻重,9个两次找到就不说了) 2A1B:2A1B:3B—— 未平(第三次) A:A:B—— 未平(第四次) 也就是说思路是天平上称完之后,从量大的面(A或B)拿走3X次幂个硬币(X是剩余次数-1),然后剩下的硬币A类和B类都平均分配到天平两遍(奇数就补标准硬币) 也就是说n次最多从(3^n^-3*3) / 2 +3个硬币中找到问题硬币

注:这是我找到的最少的方法,如果有更少的方法或者我的方法有什么问题希望大家留言告诉我