C语言丢鸡蛋100层,100层楼扔两个鸡蛋的问题

2024-01-12 14:59

本文主要是介绍C语言丢鸡蛋100层,100层楼扔两个鸡蛋的问题,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

两个软硬程度一样但未知的鸡蛋,它们有可能都在一楼就摔碎,也可能从一百层楼摔下来没事。

有座100层的建筑,要你用这两个鸡蛋确定哪一层是鸡蛋可以安全落下的最高位置。可以摔碎两个鸡蛋。

思考:给了我们2个鸡蛋,意思就很明显,有1个鸡蛋起到关键作用,它可以被打破,以告诉我们临界楼层大致在什么位置。

初探:看到这个题,首先想到的是二分搜索法,先从50楼摔下,分两种情况:

1.如果没碎:再从75楼(就是50+25=75)再次摔下。

2.如果碎了:第二个鸡蛋从25楼摔下……

如此去找,但是我们可以发现里面的漏洞,如果第二个鸡蛋从25楼摔下也碎了怎么办?就找不到可以摔碎鸡蛋的最低楼层了!

二分搜索失败,但我们从中找到一点启示:就是当我们找到一个鸡蛋可以摔碎的楼层区间时,不能从中再截取一段楼层再去扔,必须用顺序轮询法从低层到高层一层一层去找出那个楼层。(就像上面说的,如果鸡蛋从50楼摔下,碎了,那么第二个鸡蛋必须从一楼开始扔:一楼、二楼、三楼。。。。。。直到找出可以摔碎鸡蛋的楼层)。

所以思路出来了:开始可以分段去找出可以摔碎鸡蛋的楼层段(我们称之“高楼层分段找的次数”),然后再去轮询这个分界点以下的楼层段的每一层楼,看是在哪一层楼可以把鸡蛋摔碎(我们称之“低楼层轮询的次数”)。

最少需要几次测试,才能得到摔碎鸡蛋的楼层?方案如何?

=================================================

对于这个问题,如果从编程角度而言,最简单的思路是用动态规划的思想来解决,不过本文不将其从编程角度分析,而是从数学角度对问题进行论述。

================================================

对这个问题,原始问题——【100层楼,最少需要几次测试,才能得到摔碎鸡蛋的楼层】,直接考虑不容易考虑,但是,如果将这个问题进行一种等价的转换,这个问题将会变得非常容易解答。个人认为,这个转换是解决这个问题的核心,这个转换是:

转换问题——【两个鸡蛋,进行k次测试,最多可以测试几层楼】

如果大家能想到将“原始问题”变为“转换问题”,这个问题个人认为已经解决一半了,转换后,这个问题豁然开朗,思路全开。

现在我们以“转换问题”为模板进行考虑,有两个鸡蛋,第一个鸡蛋如果破碎,第二个鸡蛋就必须只能一层一层的测试了,而且,我们要求进行k次测试就将摔碎鸡蛋的楼层必须找到.

=====================================================

考虑第一次测试。第一次测试的时候,第一个鸡蛋不能放置的楼层太高了,否则,如果第一个鸡蛋破碎,第二个鸡蛋可能不能在k次测试后得到结果。但是也不能放置的矮了,因为如果放置的矮了,第一个鸡蛋破碎了还好说,如果没破,我们浪费了一次测试机会,也不能说是完全浪费了,不过至少是让效用没有最大化。所以,第一次测试的时候必须让第一个鸡蛋放置的不高不矮。

不高不矮是多高?高到如果第一个鸡蛋破碎后第二个鸡蛋刚好能完成k次测试得到结果这个目标。由此可知,第一次测试所在的楼层高度为k,如果第一次测试第一枚鸡蛋破碎,则剩下k-1层楼,一层一层的试,k次一定能完成目标。

如果第一次测试,第一枚鸡蛋没有破碎,则我们现在只有k-1次测试机会了,而且直到了k楼及其以下都是安全的了。我们消耗了一次测试机会,但是一次就测试了k层楼。

然后只有k-1次机会了,第二次测试,我们可以在k层的基础上再增加k-1层了,注意,这个时候由于我们只有k-1次机会,所以这次只能再增加k-1层,以保证测试的时候第一枚鸡蛋破碎的情况下仍然能完成任务。

于是,重复上述过程,直到最后一次机会,我们总共测试的楼层数为:

0818b9ca8b590ca3270a3433284dd417.png

然后,再回到“原始问题”,100层楼,如果需要k次测试才能测试完成,则必须有

0818b9ca8b590ca3270a3433284dd417.png

则可以得到,k≥14

也就是需要14次测试才能得到结果,而且这个过程也将测试方案一并得出来,就是第一次在14楼测试,如果第一枚蛋碎,则剩余13次机会,13层未知楼层,恰好,第二次在14+13=27楼测试,如此。

如果不是100层,而是N层,需要的测试次数为k,则有

0818b9ca8b590ca3270a3433284dd417.png

=========================================================

然后,这个问题这个时候还可以扩展了,如果我们有三个鸡蛋,有k次机会,我们最大可以测试多少层楼?

思路同前面一样,第一次测试,不能太高也能太矮,必须恰到好处,也就是第一枚鸡蛋如果破碎,剩余k-1次机会能将剩余楼层给测试完。

由上面结论,k-1次机会最多可以测试k(k-1)/2层楼,所以第一次在k(k-1)/2+1层楼,第一次如果第一枚鸡蛋不碎,第二次在此基础上增加(k-1)(k-2)/2+1层楼,于是,三个鸡蛋k次机会总共测试楼层数为

0818b9ca8b590ca3270a3433284dd417.png

至于四个鸡蛋,五个鸡蛋,以至于M个鸡蛋,可以以此类推,方法同上。此处原理讲通,就不推导了

http://blog.sina.com.cn/s/blog_3fe961ae0101llmf.html

这篇关于C语言丢鸡蛋100层,100层楼扔两个鸡蛋的问题的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/598244

相关文章

从基础到高级详解Go语言中错误处理的实践指南

《从基础到高级详解Go语言中错误处理的实践指南》Go语言采用了一种独特而明确的错误处理哲学,与其他主流编程语言形成鲜明对比,本文将为大家详细介绍Go语言中错误处理详细方法,希望对大家有所帮助... 目录1 Go 错误处理哲学与核心机制1.1 错误接口设计1.2 错误与异常的区别2 错误创建与检查2.1 基础

IDEA和GIT关于文件中LF和CRLF问题及解决

《IDEA和GIT关于文件中LF和CRLF问题及解决》文章总结:因IDEA默认使用CRLF换行符导致Shell脚本在Linux运行报错,需在编辑器和Git中统一为LF,通过调整Git的core.aut... 目录问题描述问题思考解决过程总结问题描述项目软件安装shell脚本上git仓库管理,但拉取后,上l

idea npm install很慢问题及解决(nodejs)

《ideanpminstall很慢问题及解决(nodejs)》npm安装速度慢可通过配置国内镜像源(如淘宝)、清理缓存及切换工具解决,建议设置全局镜像(npmconfigsetregistryht... 目录idea npm install很慢(nodejs)配置国内镜像源清理缓存总结idea npm in

pycharm跑python项目易出错的问题总结

《pycharm跑python项目易出错的问题总结》:本文主要介绍pycharm跑python项目易出错问题的相关资料,当你在PyCharm中运行Python程序时遇到报错,可以按照以下步骤进行排... 1. 一定不要在pycharm终端里面创建环境安装别人的项目子模块等,有可能出现的问题就是你不报错都安装

idea突然报错Malformed \uxxxx encoding问题及解决

《idea突然报错Malformeduxxxxencoding问题及解决》Maven项目在切换Git分支时报错,提示project元素为描述符根元素,解决方法:删除Maven仓库中的resolv... 目www.chinasem.cn录问题解决方式总结问题idea 上的 maven China编程项目突然报错,是

Python爬虫HTTPS使用requests,httpx,aiohttp实战中的证书异步等问题

《Python爬虫HTTPS使用requests,httpx,aiohttp实战中的证书异步等问题》在爬虫工程里,“HTTPS”是绕不开的话题,HTTPS为传输加密提供保护,同时也给爬虫带来证书校验、... 目录一、核心问题与优先级检查(先问三件事)二、基础示例:requests 与证书处理三、高并发选型:

Go语言中json操作的实现

《Go语言中json操作的实现》本文主要介绍了Go语言中的json操作的实现,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的朋友们下面随着小编来一起学习学习吧... 目录 一、jsOChina编程N 与 Go 类型对应关系️ 二、基本操作:编码与解码 三、结构体标签(Struc

前端导出Excel文件出现乱码或文件损坏问题的解决办法

《前端导出Excel文件出现乱码或文件损坏问题的解决办法》在现代网页应用程序中,前端有时需要与后端进行数据交互,包括下载文件,:本文主要介绍前端导出Excel文件出现乱码或文件损坏问题的解决办法,... 目录1. 检查后端返回的数据格式2. 前端正确处理二进制数据方案 1:直接下载(推荐)方案 2:手动构造

Python绘制TSP、VRP问题求解结果图全过程

《Python绘制TSP、VRP问题求解结果图全过程》本文介绍用Python绘制TSP和VRP问题的静态与动态结果图,静态图展示路径,动态图通过matplotlib.animation模块实现动画效果... 目录一、静态图二、动态图总结【代码】python绘制TSP、VRP问题求解结果图(包含静态图与动态图

MyBatis/MyBatis-Plus同事务循环调用存储过程获取主键重复问题分析及解决

《MyBatis/MyBatis-Plus同事务循环调用存储过程获取主键重复问题分析及解决》MyBatis默认开启一级缓存,同一事务中循环调用查询方法时会重复使用缓存数据,导致获取的序列主键值均为1,... 目录问题原因解决办法如果是存储过程总结问题myBATis有如下代码获取序列作为主键IdMappe