ラベル

2013年6月29日土曜日

8つのボールから重さの違うボールを1個を識別せよ

ツイッターで次のようなものが流れてきた。
あなたは同じサイズのボールを8つもっています。
そのうち7つは同じ重さですが、1つはほかのものよりもわずかに重いです。
秤を2回だけ使ってこのわずかに重いボールを見つけるには
どうすればいいですか

入社試験・面接試験の奇問難問をまとめてみたぜ
ひと目で解けてしまった(8つの球を3,3,2にわけて測る)のだけれど、記憶によれば、この問題のオリジナルバージョンは求めるボールが軽いか重いかわからなかったはず。となると上述の問題とは異なる解法が必要。ただ、天秤をつかう回数が2回なのか記憶にない。どうだっけ。
まず上述の問の場合
  1. 3,3,2にわける
  2. 3と3で秤にかけて比較し(1回目)、釣り合えば残した2個のボールのどちらか(a)。吊り合わなければ、重たい3つの中にある(b)
  3. (a)の場合
    二つを比較し、重いほうが求めるボール(2回目)
    (b)の場合
    三つのボールのうち二つを比較し(2回目)、一致すれば残りの1個。吊り合わなければ重いほうが求めるボール
しかし、求めるボールが重いかどうかわからない場合、(a)なら二つまで特定できるけれど、その二つを比較するだけでは、重いほうか軽いほうかわからない。
そこで工夫をしよう。残りの6個は等しい重さのボールであることがわかっているのだから、そのうち1個と二個のうち1個を比較すれば、(b) のケースと同様なやりかたで特定できる。
  1. つまり秤にかけて(2回目)等しければ、秤にかけていない残りの1個が求めるボール
  2. 6個のボールから選んだものと、2個のうち1個が等しくなければ(2回目)、重くても軽くても後者が求めるボールである。
(b)の場合、重さがわかっているボールは量っていない2個だけで、求めるボールは6個の中に。問は6この内1個が重さが違うというレベルでとまっているように思われるかもしれない。 しかし3つにグループ分けしたという情報と重さが明らかになっている2個のボールは利用できる。

  1. そこで一回目にグループ分けした3つの組をαβと識別し、それぞれのボールをα(1,2,3)、β(1,2,3)と識別する。
  2. 天秤にのっている三つからα3とβ2、β3を取り除き、重さのわかっている2つをβグループに、β2をαグループに追加する(2回目)。
ここで分岐は次のようになる。

  1. α(1,2)とβ1のうちにあるのならば傾きはかわらない。
    →α1とα2で比較する[ただしαグループが置かれた場所にα1、βグループが置かれていた場所にα2を置く](3回目)
    →答えがα1なら最初の傾きが変わらず。α2なら傾きは変わる。β1なら釣り合う
  2. 2回目の計量に関与していないα3、β3のどちらかなら二回目の計量はつりあう。
    →α3と重さのわかっているボールを比較(3回目)
    →α3なら傾き、β3ならつりあう
  3. 2回目に場所が変わったβ2なら傾きがかわる
このように秤の左右性を考慮すれば少なくとも3回で特定できそうである。

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