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1。海盜分金問(wèn)題 2。帽子問(wèn)題(瘋狗問(wèn)題與此同理) 3。稱球問(wèn)題: 4。分金條問(wèn)題: 5。猴子搬香蕉問(wèn)題: 6。飛機(jī)加油問(wèn)題: 7。硬幣游戲: 8。倒水問(wèn)題: 9。帽子問(wèn)題2: 10。年齡問(wèn)題:
答案: 1。從后向前推,如果1-3號(hào)強(qiáng)盜都喂了鯊魚,只剩4號(hào)和5號(hào)的話,5號(hào)一定投反對(duì)票讓4號(hào)喂鯊魚,以獨(dú)吞全部金幣。所以,4號(hào)惟有支持3號(hào)才能保命。3號(hào)知道這一點(diǎn),就會(huì)提(100,0,0)的分配方案,對(duì)4號(hào)、5號(hào)一毛不拔而將全部金幣歸為已有,因?yàn)樗溃刺?hào)一無(wú)所獲但還是會(huì)投贊成票,再加上自己一票,他的方案即可通過(guò)。不過(guò),2號(hào)推知到3號(hào)的方案,就會(huì)提出(98,0,1,1)的方案,即放棄3號(hào),而給予4號(hào)和5號(hào)各一枚金幣。由于該方案對(duì)于4號(hào)和5號(hào)來(lái)說(shuō)比在3號(hào)分配時(shí)更為有利,他們將支持他而不希望他出局而由3號(hào)來(lái)分配。這樣,2號(hào)將拿走98枚金幣。不過(guò),2號(hào)的方案會(huì)被1號(hào)所洞悉,1號(hào)并將提出(97,0,1,2,0)或(97,0,1,0,2)的方案,即放棄2號(hào),而給3號(hào)一枚金幣,同時(shí)給4號(hào)(或5號(hào))2枚金幣。由于1號(hào)的這一方案對(duì)于3號(hào)和4號(hào)(或5號(hào))來(lái)說(shuō),相比2號(hào)分配時(shí)更優(yōu),他們將投1號(hào)的贊成票,再加上1號(hào)自己的票,1號(hào)的方案可獲通過(guò),97枚金幣可輕松落入囊中。這無(wú)疑是1號(hào)能夠獲取最大收益的方案了! 參考文章: 兇猛海盜的邏輯 (本帖改編自《科學(xué)美國(guó)人》雜志中IanStewart的《兇猛海盜的邏輯》) 海盜,大家聽(tīng)說(shuō)過(guò)吧。這是一幫亡命之徒,在海上搶人錢財(cái),奪人性 命,干的是刀頭上舔血的營(yíng)生。在我們的印象中,他們一般都瞎一只 眼,用條黑布或者講究點(diǎn)的用個(gè)黑皮眼罩把壞眼遮上。他們還有在地 下埋寶的好習(xí)慣,而且總要畫上一張藏寶圖,以方便后人掘取。不過(guò) 大家是否知道,他們是世界上最民主的團(tuán)體。參加海盜的都是桀驁不 馴的漢子,是不愿聽(tīng)人命令的,船上平時(shí)一切事都由投票解決。船長(zhǎng) 的唯一特權(quán),是有自己的一套餐具--可是在他不用時(shí),其他海盜是 可以借來(lái)用的。船上的唯一懲罰,就是被丟到海里去喂魚。 現(xiàn)在船上有若干個(gè)海盜,要分搶來(lái)的若干枚金幣。自然,這樣的問(wèn)題 他們是由投票來(lái)解決的。投票的規(guī)則如下:先由最兇猛的海盜來(lái)提出 分配方案,然后大家一人一票表決,如果有50%或以上的海盜同意這個(gè) 方案,那么就以此方案分配,如果少于50%的海盜同意,那么這個(gè)提出 方案的海盜就將被丟到海里去喂魚,然后由剩下的海盜中最兇猛的那 個(gè)海盜提出方案,依此類推。 我們先要對(duì)海盜們作一些假設(shè)。 1)每個(gè)海盜的兇猛性都不同,而且所有海盜都知道別人的兇猛性,也 就是說(shuō),每個(gè)海盜都知道自己和別人在這個(gè)提出方案的序列中的位置。 另外,每個(gè)海盜的數(shù)學(xué)和邏輯都很好,而且很理智。最后,海盜間私 底下的交易是不存在的,因?yàn)楹1I除了自己誰(shuí)都不相信。 2)一枚金幣是不能被分割的,不可以你半枚我半枚。 3)每個(gè)海盜當(dāng)然不愿意自己被丟到海里去喂魚,這是最重要的。 4)每個(gè)海盜當(dāng)然希望自己能得到盡可能多的金幣。 5)每個(gè)海盜都是現(xiàn)實(shí)主義者,如果在一個(gè)方案中他得到了1枚金幣,而 下一個(gè)方案中,他有兩種可能,一種得到許多金幣,一種得不到金幣, 他會(huì)同意目前這個(gè)方案,而不會(huì)有僥幸心理??偠灾?,他們相信二 鳥(niǎo)在林,不如一鳥(niǎo)在手。 6)最后,每個(gè)海盜都很喜歡其他海盜被丟到海里去喂魚。在不損害自 己利益的前提下,他會(huì)盡可能投票讓自己的同伴喂魚。 現(xiàn)在,如果有10個(gè)海盜要分100枚金幣,將會(huì)怎樣? 要解決這類問(wèn)題,我們總是從最后的情形向后推,這樣我們就知道在 最后這一步中什么是好的和壞的決定。然后運(yùn)用這個(gè)知識(shí),我們就可 以得到最后第二步應(yīng)該作怎樣的決定,等等等等。要是直接就從開(kāi)始 入手解決問(wèn)題,我們就很容易被這樣的問(wèn)題擋住去路:"要是我作這 樣的決定,下面一個(gè)海盜會(huì)怎么做?" 以這個(gè)思路,先考慮只有2個(gè)海盜的情況(所有其他的海盜都已經(jīng)被丟 到海里去喂魚了)。記他們?yōu)镻1和P2,其中P2比較兇猛。P2的最佳方 案當(dāng)然是:他自己得100枚金幣,P1得0枚。投票時(shí)他自己的一票就足 夠50%了。 往前推一步。現(xiàn)在加一個(gè)更兇猛的海盜P3。P1知道--P3知道他知道 --如果P3的方案被否決了,游戲就會(huì)只由P1和P2來(lái)繼續(xù),而P1就一 枚金幣也得不到。所以P3知道,只要給P1一點(diǎn)點(diǎn)甜頭,P1就會(huì)同意他 的方案(當(dāng)然,如果不給P1一點(diǎn)甜頭,反正什么也得不到,P1寧可投 票讓P3去喂魚)。所以P3的最佳方案是:P1得1枚,P2什么也得不到, P3得99枚。 P4的情況差不多。他只要得兩票就可以了,給P2一枚金幣就可以讓他 投票贊同這個(gè)方案,因?yàn)樵诮酉聛?lái)P3的方案中P2什么也得不到。P5也 是相同的推理方法只不過(guò)他要說(shuō)服他的兩個(gè)同伴,于是他給每一個(gè)在 P4方案中什么也得不到的P1和P3一枚金幣,自己留下98枚。 依此類推,P10的最佳方案是:他自己得96枚,給每一個(gè)在P9方案中什 么也得不到的P2,P4,P6和P8一枚金幣。 下面是以上推理的一個(gè)表(Y表示同意,N表示反對(duì)): P1 P2 0 100 N Y P1 P2 P3 1 0 99 Y N Y P1 P2 P3 P4 0 1 0 99 N Y N Y P1 P2 P3 P4 P5 1 0 1 0 98 Y N Y N Y …… P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8 P9 P10 0 1 0 1 0 1 0 1 0 96 N Y N Y N Y N Y N Y ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 現(xiàn)在我們將海盜分金問(wèn)題推廣: 1)改變一下規(guī)則,投票中方案必須得到超過(guò)50%的票數(shù)(只得到50%票 數(shù)的方案的提出者也會(huì)被丟到海里去喂魚),那么如何解決10個(gè)海盜 分100枚金幣的問(wèn)題? 2)不改變規(guī)則,如果讓500個(gè)海盜分100枚金幣,會(huì)發(fā)生什么? 3)如果每個(gè)海盜都有1枚金幣的儲(chǔ)蓄,他可以把這枚金幣用在分配方案 中,如果他被丟到海里去喂魚,那么他的儲(chǔ)蓄將被并在要分配的金幣 堆中,這時(shí)候又怎樣? 通過(guò)對(duì)規(guī)則的細(xì)小改變,海盜分金問(wèn)題可以有許多變化,但是最有趣 的大概是1)和2)(規(guī)則仍為50%票數(shù)即可)的情況,本帖只對(duì)這兩種情 況進(jìn)行討論。 首先考慮1)?,F(xiàn)在只有P1和P2的情形變得對(duì)P2其糟無(wú)比:1票是不夠的, 可是就算他把100枚金幣都給P1,P1也照樣會(huì)把他丟到海里去??墒荘2 很關(guān)鍵,因?yàn)槿绻鸓3進(jìn)行分配方案的話,即使他一枚金幣也不給P2, P2也會(huì)同意,這樣一來(lái)P3就有P2這張鐵票!P3的最佳方案就是:獨(dú)吞 100枚金幣。 P4要3張票,而P3是一定反對(duì)他的,而如果不給P2一點(diǎn)甜頭,P2也會(huì)反 對(duì),因?yàn)镻2可以在P3的方案中得救,目前為什么不把P4丟到海里呢? 所以要分別給P1和P2一枚金幣,這樣P4就有包括他自己1票的3票。P4 的方案為:P1,P2每人1枚金幣,他自己98枚。 P5的情況要復(fù)雜點(diǎn),他也要3票。P4是會(huì)反對(duì)他的,所以不用給,給 P3一枚金幣就能使他支持自己的方案,因?yàn)樵诮酉聛?lái)的P4方案中他什 么也得不到。問(wèn)題是P1和P2:只要其中有一個(gè)支持就可以了??墒侵? 給1枚金幣是不行的,P4方案中他們一定有1枚金幣可得,所以只要在 他們中隨便選一個(gè),給2枚金幣,另一個(gè)就對(duì)不起了,不給。這樣P5 的方案是:自己97枚,P3得1枚,P1或P2得2枚。 P6的方案建立在P5的上面,只要給每個(gè)P5方案中不得益的海盜1枚金幣。 要注意的是,P1和P2都應(yīng)該看作在P5方案中不得益的:他們可能得2枚, 可是也可能1枚不得,所以只要P6給他們1枚金幣,根據(jù)"二鳥(niǎo)在林, 不如一鳥(niǎo)在手"的原則,就可以讓他們支持P6的方案。所以P6的方案 是唯一的:P1,P2,P4每人1枚金幣,P6自己拿97枚。 這樣繼續(xù)下去,P9的方案是:P3,P5,P7每人1枚金幣,然后在P1, P2,P4,P6中任選一人給2枚金幣,P9自己得95枚。最后,P10的方案 是唯一的:P1,P2,P4,P6,P8每人1枚金幣,P10自己得95枚。 2)是最有趣的(提醒:我們回到50%票即可的規(guī)則)。原題解中的推理 過(guò)程直到200個(gè)海盜都是成立的:P200給每個(gè)偶數(shù)號(hào)的海盜1枚金幣, 包括他自己,其他海盜什么也得不到。從P201開(kāi)始,繼續(xù)推理就變得 有點(diǎn)困難了:P201為了不被丟到海里去,必須什么也不留給自己,而 給從P1到P199中所有奇數(shù)號(hào)海盜每人1枚金幣,從而爭(zhēng)取到100票,加 上他自己1票,逃過(guò)一劫。P202也什么都得不到,他必須用這100枚金 幣買通100個(gè)從P201的方案中什么也得不到的海盜,要注意到現(xiàn)在這個(gè) 方案不是唯一的:P201的方案中得不到金幣的海盜是所有奇數(shù)號(hào)的海 盜,有101個(gè)(包括P201),所以有101種方案。 P203必須得到102票,除了自己的1票外,他只有100枚金幣,所以只能 買到100票,所以可憐的家伙就被丟到海里喂魚了。但是,P203是個(gè)很 重要的角色,因?yàn)镻204知道如果自己的方案不被通過(guò),P203也一樣會(huì) 完蛋,所以他有P203的一張鐵票。所以P204可以大出一口氣:他自己 一票,加上P203一票,然后加上用100枚金幣買的確100票,他就得救 了!100個(gè)有幸得到1枚金幣的海盜,可以是P1到P202中任何100個(gè):因 為其中的偶數(shù)號(hào)的從P202的方案中什么也得不到,如果P204給他們中 某個(gè)海盜1枚金幣,這個(gè)海盜一定會(huì)贊同這個(gè)方案;而編號(hào)為奇數(shù)的海 盜呢,只是有可能從P202的方案中得益罷了(可能性為100/101),所 以根據(jù)"二鳥(niǎo)在林,不如一鳥(niǎo)在手"的原則,如果能得到1枚金幣,他 也會(huì)贊同這個(gè)方案。 接下去P205是不能把希望放在P203和P204這兩張票上的,因?yàn)榫退闼? 被丟到海里去,P203和P204還可以通過(guò)P204的方案機(jī)會(huì)活下來(lái)。P206 雖然可以靠P205的鐵票,加上自己1票和100枚金幣搞到的100票,只有 102票,所以他也被丟到海里喂魚。P207好不了多少,他需要104票, 而他自己以及P205和P206的鐵票加上100枚金幣搞到的100票只有103票 --只好下海。 P208運(yùn)氣比較好,他同樣也要104票,可是P205,P206,P207都會(huì)投票 贊成他的方案!加上他自己的1票和買來(lái)的100票,他終于逃脫了做魚 食的命運(yùn)。 這樣我們就有了一種可以一直推下去的新邏輯。海盜可以什么也不留 給自己,買上100票,然后依靠一部分一定會(huì)被丟下海的海盜的鐵票, 從而讓自己的方案通過(guò)。有這樣運(yùn)氣的海盜分別是P201,P202,P204, P208,P216,P232,P264,P328和P456……我們看到這樣的號(hào)碼是200 加上一個(gè)2的次冪。 哪些海盜是受益者呢,顯然鐵票是不用(不能)給金幣的。所以只有 上一個(gè)幸運(yùn)號(hào)碼及他以前的那些海盜才有可能得到1枚金幣。于是我們 得到500海盜分100枚金幣的結(jié)論是:前44個(gè)最兇猛的海盜被丟進(jìn)海里, 然后P456給P1到P328中的100個(gè)海盜每人1枚金幣。 就這樣,最兇猛的海盜被丟進(jìn)海里,而比較兇猛的什么也得不到,而 只有最溫柔的那些海盜,才有可能得到1枚金幣。正如《馬太福音》所 說(shuō):"溫柔的人有福了,因?yàn)樗麄儽爻惺艿赝粒?(太5:5)
2。假如只有一個(gè)人戴黑帽子,那他看到所有人都戴白帽,在第一次關(guān)燈時(shí)就應(yīng)自打耳光,所以應(yīng)該不止一個(gè)人戴黑帽子;如果有兩頂黑帽子,第一次兩人都只看到對(duì)方頭上的黑帽子,不敢確定自己的顏色,但到第二次關(guān)燈,這兩人應(yīng)該明白,如果自己戴著白帽,那對(duì)方早在上一次就應(yīng)打耳光了,因此自己戴的也是黑帽子―――于是也會(huì)有耳光響起;可事實(shí)是第三次才響起耳光聲,說(shuō)明全場(chǎng)不止兩頂黑帽,依此類推,應(yīng)該是關(guān)幾次燈,有幾頂黑帽。 3。分3堆,每堆4個(gè),第一次稱任意兩堆,如果第一次平衡,那么壞球就在剩下的4個(gè)中 4。1/7,2/7,4/7,第一天給1/7,第二天拿2/7換1/7……………… 5。設(shè)小猴從0走到50,到A點(diǎn)時(shí)候他可以直接抱香蕉回家了,可是到A點(diǎn)時(shí)候他至少消耗了3A的香蕉(到A,回0,到A),一個(gè)限制就是小猴只能抱50只香蕉,那么在A點(diǎn)小猴最多49只香蕉.100-3A=49,所以A=17. 這樣折騰完到家的時(shí)候香蕉剩100-3A-(50-A)=50-2A=16. 6。至少需要出動(dòng)5 架飛機(jī)。思路是這樣的,一架飛機(jī)要想完成繞地球一周的飛行,至少需要?jiǎng)e的飛機(jī)給它提供1 箱油。最劃算的辦法顯然是,派飛機(jī)和它結(jié)伴飛行前四分之一周以及后四分之一周,(因?yàn)檫@兩段路程距離基地近所花代價(jià)小。)由它獨(dú)立飛行中間的半程。必須保證兩個(gè)加油點(diǎn),前四分之一處,加滿,后四分之一點(diǎn),及時(shí)補(bǔ)充。那么必須有兩架飛機(jī)與目標(biāo)機(jī)結(jié)伴飛行四分之一周,這兩架飛機(jī)需要做折返飛行,正好花費(fèi)2 箱油。所以補(bǔ)充油的任務(wù)實(shí)際上該由另外兩架飛機(jī)完成。這兩架飛機(jī)飛八分之一周,做折返飛,正好富余1 箱油。因此,5 架飛機(jī)剛好完成任務(wù)。到了此時(shí),問(wèn)題只考慮了一半。能夠提供多少油并不意味著就能夠全部接受,受到結(jié)伴飛行的距離,即騰出的油箱空間所限制。而以下做法正好可以滿足此條件。 7。剩2個(gè)時(shí),取1個(gè)必勝; 8。用一個(gè)三位數(shù)表示三個(gè)杯,880,前兩個(gè)為8升的杯最后一個(gè)3升。開(kāi)始:880_853A喝掉3升變?yōu)椋?50_823_B喝掉2升為:803_830_533_560_263_281A喝掉1升(A已經(jīng)喝4升完畢)為:280_253_550_523_820_802_703_730_433_460_163_181CD各喝一升為:080_053_350_323CD各喝3升B喝2升,分水結(jié)束,ABCD四人各喝4升。 9。現(xiàn)在假設(shè)3個(gè)犯人是A、B和我 10。 9,2,2
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