老鼠与毒药
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?大家應該都聽說過這個老題目:有 1000 個一模一樣的瓶子,其中有 999 瓶是普通的水,有一瓶是毒藥。任何喝下毒藥的生物都會在一星期之后死亡。現在,你只有 10 只小白鼠和一星期的時間,如何檢驗出哪個瓶子里有毒藥?
????這個問題的答案也堪稱經典:把瓶子從 0 到 999 依次編號,然后全部轉換為 10 位二進制數。讓第一只老鼠喝掉所有二進制數右起第一位是 1 的瓶子,讓第二只老鼠喝掉所有二進制數右起第二位是 1 的瓶子,等等。一星期后,如果第一只老鼠死了,就知道毒藥瓶子的二進制編號中,右起第一位是 1 ;如果第二只老鼠沒死,就知道毒藥瓶子的二進制編號中,右起第二位是 0 ??每只老鼠的死活都能確定出 10 位二進制數的其中一位,由此便可知道毒藥瓶子的編號了。
????現在,有意思的問題來了:如果你有兩個星期的時間(換句話說你可以做兩輪實驗),為了從 1000 個瓶子中找出毒藥,你最少需要幾只老鼠?注意,在第一輪實驗中死掉的老鼠,就無法繼續參與第二次實驗了。
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????答案:7 只老鼠就足夠了。事實上,7 只老鼠足以從 37?= 2187 個瓶子中找出毒藥來。首先,把所有瓶子從 0 到 2186 編號,然后全部轉換為 7 位三進制數。現在,讓第一只老鼠喝掉所有三進制數右起第一位是 2 的瓶子,讓第二只老鼠喝掉所有三進制數右起第二位是 2 的瓶子,等等。一星期之后,如果第一只老鼠死了,就知道毒藥瓶子的三進制編號中,右起第一位是 2 ;如果第二只老鼠沒死,就知道毒藥瓶子的三進制編號中,右起第二位不是 2,只可能是 0 或者 1 ??也就是說,每只死掉的老鼠都用自己的生命確定出了,三進制編號中自己負責的那一位是 2 ;但每只活著的老鼠都只能確定,它所負責的那一位不是 2 。于是,問題就歸約到了只剩一個星期時的情況。在第二輪實驗里,讓每只活著的老鼠繼續自己未完成的任務,喝掉它負責的那一位是 1 的所有瓶子。再過一星期,毒藥瓶子的三進制編號便能全部揭曉了。
????類似地,我們可以證明, n 只小白鼠 t 周的時間可以從 (t+1)n?個瓶子中檢驗出毒藥來。
淘寶某年的一道筆試題
我們有很多瓶無色的液體,其中有一瓶是毒藥,其它都是蒸餾水,實驗的小白鼠喝了以后會在5分鐘后死亡,而喝到蒸餾水的小白鼠則一切正常。現在有5只小白鼠,請問一下,我們用這五只小白鼠,5分鐘的時間,能夠檢測多少瓶液體的成分()
a 5瓶 b 6 瓶c 31瓶 d 32瓶
選擇d
總結
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