1。海盗分金问题 2。帽子问题(疯狗问题与此同理) 3。称球问题: 4。分金条问题: 5。猴子搬香蕉问题: 6。飞机加油问题: 7。硬币游戏: 8。倒水问题: 9。帽子问题2: 10。年龄问题:
答案: 1。从后向前推,如果1-3号强盗都喂了鲨鱼,只剩4号和5号的话,5号一定投反对票让4号喂鲨鱼,以独吞全部金币。所以,4号惟有支持3号才能保命。3号知道这一点,就会提(100,0,0)的分配方案,对4号、5号一毛不拔而将全部金币归为已有,因为他知道4号一无所获但还是会投赞成票,再加上自己一票,他的方案即可通过。不过,2号推知到3号的方案,就会提出(98,0,1,1)的方案,即放弃3号,而给予4号和5号各一枚金币。由于该方案对于4号和5号来说比在3号分配时更为有利,他们将支持他而不希望他出局而由3号来分配。这样,2号将拿走98枚金币。不过,2号的方案会被1号所洞悉,1号并将提出(97,0,1,2,0)或(97,0,1,0,2)的方案,即放弃2号,而给3号一枚金币,同时给4号(或5号)2枚金币。由于1号的这一方案对于3号和4号(或5号)来说,相比2号分配时更优,他们将投1号的赞成票,再加上1号自己的票,1号的方案可获通过,97枚金币可轻松落入囊中。这无疑是1号能够获取最大收益的方案了! 参考文章: 凶猛海盗的逻辑 (本帖改编自《科学美国人》杂志中IanStewart的《凶猛海盗的逻辑》) 海盗,大家听说过吧。这是一帮亡命之徒,在海上抢人钱财,夺人性 命,干的是刀头上舔血的营生。在我们的印象中,他们一般都瞎一只 眼,用条黑布或者讲究点的用个黑皮眼罩把坏眼遮上。他们还有在地 下埋宝的好习惯,而且总要画上一张藏宝图,以方便后人掘取。不过 大家是否知道,他们是世界上最民主的团体。参加海盗的都是桀骜不 驯的汉子,是不愿听人命令的,船上平时一切事都由投票解决。船长 的唯一特权,是有自己的一套餐具--可是在他不用时,其他海盗是 可以借来用的。船上的唯一惩罚,就是被丢到海里去喂鱼。 现在船上有若干个海盗,要分抢来的若干枚金币。自然,这样的问题 他们是由投票来解决的。投票的规则如下:先由最凶猛的海盗来提出 分配方案,然后大家一人一票表决,如果有50%或以上的海盗同意这个 方案,那么就以此方案分配,如果少于50%的海盗同意,那么这个提出 方案的海盗就将被丢到海里去喂鱼,然后由剩下的海盗中最凶猛的那 个海盗提出方案,依此类推。 我们先要对海盗们作一些假设。 1)每个海盗的凶猛性都不同,而且所有海盗都知道别人的凶猛性,也 就是说,每个海盗都知道自己和别人在这个提出方案的序列中的位置。 另外,每个海盗的数学和逻辑都很好,而且很理智。最后,海盗间私 底下的交易是不存在的,因为海盗除了自己谁都不相信。 2)一枚金币是不能被分割的,不可以你半枚我半枚。 3)每个海盗当然不愿意自己被丢到海里去喂鱼,这是最重要的。 4)每个海盗当然希望自己能得到尽可能多的金币。 5)每个海盗都是现实主义者,如果在一个方案中他得到了1枚金币,而 下一个方案中,他有两种可能,一种得到许多金币,一种得不到金币, 他会同意目前这个方案,而不会有侥幸心理。总而言之,他们相信二 鸟在林,不如一鸟在手。 6)最后,每个海盗都很喜欢其他海盗被丢到海里去喂鱼。在不损害自 己利益的前提下,他会尽可能投票让自己的同伴喂鱼。 现在,如果有10个海盗要分100枚金币,将会怎样? 要解决这类问题,我们总是从最后的情形向后推,这样我们就知道在 最后这一步中什么是好的和坏的决定。然后运用这个知识,我们就可 以得到最后第二步应该作怎样的决定,等等等等。要是直接就从开始 入手解决问题,我们就很容易被这样的问题挡住去路:"要是我作这 样的决定,下面一个海盗会怎么做?" 以这个思路,先考虑只有2个海盗的情况(所有其他的海盗都已经被丢 到海里去喂鱼了)。记他们为P1和P2,其中P2比较凶猛。P2的最佳方 案当然是:他自己得100枚金币,P1得0枚。投票时他自己的一票就足 够50%了。 往前推一步。现在加一个更凶猛的海盗P3。P1知道--P3知道他知道 --如果P3的方案被否决了,游戏就会只由P1和P2来继续,而P1就一 枚金币也得不到。所以P3知道,只要给P1一点点甜头,P1就会同意他 的方案(当然,如果不给P1一点甜头,反正什么也得不到,P1宁可投 票让P3去喂鱼)。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的情况差不多。他只要得两票就可以了,给P2一枚金币就可以让他 投票赞同这个方案,因为在接下来P3的方案中P2什么也得不到。P5也 是相同的推理方法只不过他要说服他的两个同伴,于是他给每一个在 P4方案中什么也得不到的P1和P3一枚金币,自己留下98枚。 依此类推,P10的最佳方案是:他自己得96枚,给每一个在P9方案中什 么也得不到的P2,P4,P6和P8一枚金币。 下面是以上推理的一个表(Y表示同意,N表示反对): 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 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 现在我们将海盗分金问题推广: 1)改变一下规则,投票中方案必须得到超过50%的票数(只得到50%票 数的方案的提出者也会被丢到海里去喂鱼),那么如何解决10个海盗 分100枚金币的问题? 2)不改变规则,如果让500个海盗分100枚金币,会发生什么? 3)如果每个海盗都有1枚金币的储蓄,他可以把这枚金币用在分配方案 中,如果他被丢到海里去喂鱼,那么他的储蓄将被并在要分配的金币 堆中,这时候又怎样? 通过对规则的细小改变,海盗分金问题可以有许多变化,但是最有趣 的大概是1)和2)(规则仍为50%票数即可)的情况,本帖只对这两种情 况进行讨论。 首先考虑1)。现在只有P1和P2的情形变得对P2其糟无比:1票是不够的, 可是就算他把100枚金币都给P1,P1也照样会把他丢到海里去。可是P2 很关键,因为如果P3进行分配方案的话,即使他一枚金币也不给P2, P2也会同意,这样一来P3就有P2这张铁票!P3的最佳方案就是:独吞 100枚金币。 P4要3张票,而P3是一定反对他的,而如果不给P2一点甜头,P2也会反 对,因为P2可以在P3的方案中得救,目前为什么不把P4丢到海里呢? 所以要分别给P1和P2一枚金币,这样P4就有包括他自己1票的3票。P4 的方案为:P1,P2每人1枚金币,他自己98枚。 P5的情况要复杂点,他也要3票。P4是会反对他的,所以不用给,给 P3一枚金币就能使他支持自己的方案,因为在接下来的P4方案中他什 么也得不到。问题是P1和P2:只要其中有一个支持就可以了。可是只 给1枚金币是不行的,P4方案中他们一定有1枚金币可得,所以只要在 他们中随便选一个,给2枚金币,另一个就对不起了,不给。这样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,只要给每个P5方案中不得益的海盗1枚金币。 要注意的是,P1和P2都应该看作在P5方案中不得益的:他们可能得2枚, 可是也可能1枚不得,所以只要P6给他们1枚金币,根据"二鸟在林, 不如一鸟在手"的原则,就可以让他们支持P6的方案。所以P6的方案 是唯一的:P1,P2,P4每人1枚金币,P6自己拿97枚。 这样继续下去,P9的方案是:P3,P5,P7每人1枚金币,然后在P1, P2,P4,P6中任选一人给2枚金币,P9自己得95枚。最后,P10的方案 是唯一的:P1,P2,P4,P6,P8每人1枚金币,P10自己得95枚。 2)是最有趣的(提醒:我们回到50%票即可的规则)。原题解中的推理 过程直到200个海盗都是成立的:P200给每个偶数号的海盗1枚金币, 包括他自己,其他海盗什么也得不到。从P201开始,继续推理就变得 有点困难了:P201为了不被丢到海里去,必须什么也不留给自己,而 给从P1到P199中所有奇数号海盗每人1枚金币,从而争取到100票,加 上他自己1票,逃过一劫。P202也什么都得不到,他必须用这100枚金 币买通100个从P201的方案中什么也得不到的海盗,要注意到现在这个 方案不是唯一的:P201的方案中得不到金币的海盗是所有奇数号的海 盗,有101个(包括P201),所以有101种方案。 P203必须得到102票,除了自己的1票外,他只有100枚金币,所以只能 买到100票,所以可怜的家伙就被丢到海里喂鱼了。但是,P203是个很 重要的角色,因为P204知道如果自己的方案不被通过,P203也一样会 完蛋,所以他有P203的一张铁票。所以P204可以大出一口气:他自己 一票,加上P203一票,然后加上用100枚金币买的确100票,他就得救 了!100个有幸得到1枚金币的海盗,可以是P1到P202中任何100个:因 为其中的偶数号的从P202的方案中什么也得不到,如果P204给他们中 某个海盗1枚金币,这个海盗一定会赞同这个方案;而编号为奇数的海 盗呢,只是有可能从P202的方案中得益罢了(可能性为100/101),所 以根据"二鸟在林,不如一鸟在手"的原则,如果能得到1枚金币,他 也会赞同这个方案。 接下去P205是不能把希望放在P203和P204这两张票上的,因为就算他 被丢到海里去,P203和P204还可以通过P204的方案机会活下来。P206 虽然可以靠P205的铁票,加上自己1票和100枚金币搞到的100票,只有 102票,所以他也被丢到海里喂鱼。P207好不了多少,他需要104票, 而他自己以及P205和P206的铁票加上100枚金币搞到的100票只有103票 --只好下海。 P208运气比较好,他同样也要104票,可是P205,P206,P207都会投票 赞成他的方案!加上他自己的1票和买来的100票,他终于逃脱了做鱼 食的命运。 这样我们就有了一种可以一直推下去的新逻辑。海盗可以什么也不留 给自己,买上100票,然后依靠一部分一定会被丢下海的海盗的铁票, 从而让自己的方案通过。有这样运气的海盗分别是P201,P202,P204, P208,P216,P232,P264,P328和P456……我们看到这样的号码是200 加上一个2的次幂。 哪些海盗是受益者呢,显然铁票是不用(不能)给金币的。所以只有 上一个幸运号码及他以前的那些海盗才有可能得到1枚金币。于是我们 得到500海盗分100枚金币的结论是:前44个最凶猛的海盗被丢进海里, 然后P456给P1到P328中的100个海盗每人1枚金币。 就这样,最凶猛的海盗被丢进海里,而比较凶猛的什么也得不到,而 只有最温柔的那些海盗,才有可能得到1枚金币。正如《马太福音》所 说:"温柔的人有福了,因为他们必承受地土!"(太5:5)
2。假如只有一个人戴黑帽子,那他看到所有人都戴白帽,在第一次关灯时就应自打耳光,所以应该不止一个人戴黑帽子;如果有两顶黑帽子,第一次两人都只看到对方头上的黑帽子,不敢确定自己的颜色,但到第二次关灯,这两人应该明白,如果自己戴着白帽,那对方早在上一次就应打耳光了,因此自己戴的也是黑帽子―――于是也会有耳光响起;可事实是第三次才响起耳光声,说明全场不止两顶黑帽,依此类推,应该是关几次灯,有几顶黑帽。 3。分3堆,每堆4个,第一次称任意两堆,如果第一次平衡,那么坏球就在剩下的4个中 4。1/7,2/7,4/7,第一天给1/7,第二天拿2/7换1/7……………… 5。设小猴从0走到50,到A点时候他可以直接抱香蕉回家了,可是到A点时候他至少消耗了3A的香蕉(到A,回0,到A),一个限制就是小猴只能抱50只香蕉,那么在A点小猴最多49只香蕉.100-3A=49,所以A=17. 这样折腾完到家的时候香蕉剩100-3A-(50-A)=50-2A=16. 6。至少需要出动5 架飞机。思路是这样的,一架飞机要想完成绕地球一周的飞行,至少需要别的飞机给它提供1 箱油。最划算的办法显然是,派飞机和它结伴飞行前四分之一周以及后四分之一周,(因为这两段路程距离基地近所花代价小。)由它独立飞行中间的半程。必须保证两个加油点,前四分之一处,加满,后四分之一点,及时补充。那么必须有两架飞机与目标机结伴飞行四分之一周,这两架飞机需要做折返飞行,正好花费2 箱油。所以补充油的任务实际上该由另外两架飞机完成。这两架飞机飞八分之一周,做折返飞,正好富余1 箱油。因此,5 架飞机刚好完成任务。到了此时,问题只考虑了一半。能够提供多少油并不意味着就能够全部接受,受到结伴飞行的距离,即腾出的油箱空间所限制。而以下做法正好可以满足此条件。 7。剩2个时,取1个必胜; 8。用一个三位数表示三个杯,880,前两个为8升的杯最后一个3升。开始:880_853A喝掉3升变为:850_823_B喝掉2升为:803_830_533_560_263_281A喝掉1升(A已经喝4升完毕)为:280_253_550_523_820_802_703_730_433_460_163_181CD各喝一升为:080_053_350_323CD各喝3升B喝2升,分水结束,ABCD四人各喝4升。 9。现在假设3个犯人是A、B和我 10。 9,2,2
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