【逻辑】笔面试

2023-11-02

1. 二进制问题

1.1 毒药问题

问题:有1000个一模一样的瓶子,其中有999瓶是普通的水,有1瓶是毒药。任何喝下毒药的生命都会在一星期之后死亡。现在你只有10只小白鼠和1个星期的时间,如何检验出哪个瓶子有毒药?

首先一共有1000瓶,2的10次方是1024,刚好大于1000, 也就是说,1000瓶药品可以使用10位二进制数就可以表示。
从第一个开始:
第一瓶 : 00 0000 0001
第二瓶 : 00 0000 0010
第三瓶 : 00 0000 0011
……
第999瓶: 11 1111 0010
第1000瓶:11 1111 0011
需要十只老鼠,如果按顺序编号,ABCDEFGHIJ分别代表从低位到高位每一个位。 每只老鼠对应一个二进制位,如果该位上的数字为1,则给老鼠喝瓶里的药。 观察,若死亡的老鼠编号为:ACFGJ,一共死去五只老鼠,则对应的编号为 10 0110 0101, 则有毒的药品为该编号的药品,转为十进制数为:613号

1.2 分金块问题

问题:工人为老板打工,工作七天可以获得一块金子,工人每天可以分得一点金子,老板必须每天发金子,不能多给,也不能少给,把这个金子切两刀,就可以每天给工人发工资,请问怎么切?

切两刀将金子分成三份,1/7、2/7、4/7;
工作第一天 把1/7分给工人;
工作第二天 把2/7分给工人,并要回1/7那块金子,工人有2/7的金子;
工作第三天 把1/7给工人,工人有3/7金子;
工作第四天 把前两块金子要回,给工人4/7的金子 工人有4/7的金子;
工作第五天 把1/7分给工人 工人有5/7的金子;
工作第六天 把2/7分给工人,并要回1/7那块金子,工人有6/7的金子;
工作第七天 把1/7给工人,工人有完整的金子;
扩展:如何给工人发15天的工资?把金块分成1/15、2/15、4/15、8/15

2. 先手必胜问题

2.1 抢 30的必胜策略

问题:抢 30 是双人游戏,游戏规则是:第一个人喊“ 1 ”或“ 2 ”,第二个人要接着往下喊一个或两个数,然后再轮到第一个人。两人轮流进行下去,最后喊 30 的人获胜,问喊数字的最佳策略。

尽量喊3的倍数。
解析: 倒着看,喊 27 的人必胜。假设 A 喊了 27,B只能喊 28 或 29 , 下个回合,A 一定可以喊30。以此类推,喊24的人必胜,即喊 3 的倍数者必胜
若双方争抢3的倍数(假设每次都是最优解),谁先喊,谁一定输

2.2 100本书,每次能够拿1~5本,怎么拿能保证最后一次是你拿?

如果最后一次是我拿,那么上回合最少剩下6本;
只要保持每个回合结束后都剩下6的倍数,且在这个回合中我拿的书和对方拿的书加起来为6本;第一次我必须先手拿4本(100 % 6 = 4),这不算在第一回合内

2.3 轮流拿石子

问题1:一共有N颗石子,每次最多取M颗最少取1颗,A,B轮流取,谁最后会获胜?(假设他们每次都取最优解)

简单的巴什博奕

假如A先取,N<M,A获胜

       N>M,若N能被(M + 1)整除时,A失败

           若N不能被(M + 1)整除时,A获胜

解析:以A先手为例,N<M时A一次拿完(不可能给B留机会,前提就是每次取最优),不会给B留机会;

N>M时,A要想赢,必须要在自己倒数第二次取完的时候还剩下(M + 1)颗石子,这样不论B取几颗,A都获胜!因此要控制最后一轮的石子数量,分两种情况分析:

  1. N不能被(M + 1)整除,A先拿走n颗石子(使得剩下的石子数量是(M + 1)的整数倍),那么下一次B拿走k颗石子时,A就拿走(M + 1)- k颗石子。这样不论B怎么拿A总能控制剩下的石子数量是(M + 1)的整数倍,那么最后一轮一定剩下(M + 1)颗
  2. N能被(M + 1)整除,无论A怎么拿,B可以控制剩下石子数量(M + 1)的整数倍,在最后一轮之前B拿完后还剩(M + 1)颗,A拿多少颗都是输

问题2:有若干堆石子,每堆石子的数量是有限的,二个人依次从这些石子堆中拿取任意的石子,至少一个(不能不取),最后一个拿光石子的人胜利。

较复杂的尼姆博弈

3. 推理题

3.1 掰巧克力问题

问题:一块N * M大小的巧克力,每次掰一块的一行或一列,全部掰成 1 * 1 大小的巧克力需要掰多少次?

N * M - 1次;
不管怎么掰,每次只能把一个大块掰成两个小块,即每次掰只能增加1块巧克力; 那么将1块巧克力掰成N * M块小巧克力就需要掰N * M - 1次

3.2 辩论赛问题

问题:1000个人参加辩论赛,1对1进行辩论,淘汰输掉的一方,问需要安排多少场比赛才能角出冠军?

每场辩论赛只能淘汰一个人,要淘汰999个人则需要安排999场比赛

3.3 在24小时里面时针分针秒针可以重合几次

24小时中时针走2圈,而分针走24圈,时针和分针重合24-2=22次, 但秒针与二者重合只有0和12时两次

4. 概率问题

4.1 一个圆上随机画两条弦,求相交的概率?

四个点确定两条线,在一个圆上取四个点; 四个点画两条线有三种情况,其中只有一种情况是相交的,故相交概率为 三分之一

4.2 火枪手决斗,谁活下来的概率大?

问题:彼此痛恨的甲、乙、丙三个枪手准备决斗。甲枪法最好,十发八中;乙枪法次之,十发六中;丙枪法最差,十发四中。如果三人同时开枪,并且每人每轮只发一枪;那么枪战后,谁活下来的机会大一些?

参考回答: 一般人认为甲的枪法好,活下来的可能性大一些。但合乎推理的结论是,枪法最糟糕的丙活下来的几率最大;
那么我们先来分析一下各个枪手的策略:
如同田忌赛马一般,枪手甲一定要对枪手乙先。因为乙对甲的威胁要比丙对甲的威胁更大,甲应该首先干掉乙,这是甲的最佳策略。
同样的道理,枪手乙的最佳策略是第一枪瞄准甲。乙一旦将甲干掉,乙和丙进行对决,乙胜算的概率自然大很多。
枪手丙的最佳策略也是先对甲。乙的枪法毕竟比甲差一些,丙先把甲干掉再与乙进行对决,丙的存活概率还是要高一些。
我们根据分析来计算一下三个枪手在上述情况下的存活几率:
第一轮:甲射乙,乙射甲,丙射甲。
甲的活率为24%(40% X 60%)
乙的活率为20%(100% - 80%)
丙的活率为100%(无人射丙)
由于丙100%存活率,因此根据上轮甲乙存活的情况来计算三人第二轮的存活几率:
情况1:甲活乙死(24% X 80% = 19.2%) 甲射丙,丙射甲:甲的活率为60%,丙的活率为20%。
情况2:乙活甲死(20% X 76% = 15.2%) 乙射丙,丙射乙:乙的活率为60%,丙的活率为40%。
情况3:甲乙同活(24% X 20% = 4.8%) 重复第一轮。
情况4:甲乙同死(76% X 80% = 60.8%) 枪战结束。
据此来计算三人活率:
甲的活率为(19.2% X 60%) + (4.8% X 24%) = 12.672%
乙的活率为(15.2% X 60%) + (4.8% X 20%) = 10.08%
丙的活率为(19.2% X 20%) + (15.2% X 40%) + (4.8% X 100%) + (60.8% X 100%) = 75.52%
通过对两轮枪战的详细概率计算,我们发现枪法最差的丙存活的几率最大,枪法较好的甲和乙的存活几率却远低于丙的存活几率

4.3 100个奴隶猜帽子颜色

问题:一百个奴隶站成一纵列,每人头上随机带上黑色或白色的帽子,各人不知道自己帽子的颜色,但是能看见自己前面所有人帽子的颜色. 然后从最后一个奴隶开始,每人只能用同一种声调和音量说一个字:”黑”或”白”, 如果说中了自己帽子的颜色,就存活,说错了就拉出去斩了,说的参考回答所有奴隶都能听见。 是否说对,其他奴隶不知道。 在这之前,所有奴隶可以聚在一起商量策略,问如果奴隶都足够聪明而且反应足够快,100个人最大存活率是多少?

1、最后一个人如果看到奇数顶黑帽子报“黑”否则报“白”,他可能死
2、其他人记住这个值(实际是黑帽奇偶数),在此之后当再听到黑时,黑帽数量减一
3、从倒数第二人开始,就有两个信息:记住的值与看到的值,相同报“白”,不同报“黑” 99人能100%存活,1人50%能活
另外,此题还有变种:每个奴隶只能看见前面一个人帽子颜色又能最多存活多少人? 参考回答:增加限制条件后,上面的方法就失效了, 此时只能约定偶数位奴隶说他前一个人的帽子颜色, 奇数奴隶获取信息100%存活,偶数奴隶50%几率存活

5. 水桶问题

5.1 水资源无限,5L和3L水桶各一个,怎样取4L的水?

初始时0,3(5L,3L)
交换3,0
注满3,3
倒入5,1
清空0,1
交换1,0

注满1,3

5.2 水资源无限,5L和6L水桶各一个,怎样取3L的水?

初始时5,0(5L,6L)

交换0,5

注满5,5

倒入4,6

清空4,0

交换0,4

注满5,4

导入3,6

5.3 一个装了10L水的桶,一个7L的空桶,一个3L的空桶,怎样变成2个5L? 

(水有限,多解,思路a+b>c,且a<c b<c,用a+b-c)

初始时10,0,0
注满3,7,0

注满3,4,3

清空6,4,0

倒入6,1,3

清空9,1,0

交换9,0,1

注满2,7,1

注满2,5,3

合并5,5,0

6. 计时问题

6.1 有一个能计时6分钟的小沙漏和一个能计时8分钟的大沙漏,如何计时10分钟?

两个沙漏同时倒置开始计时,等小沙漏漏完,大沙漏还剩2分钟,这时倒置小沙漏继续计时;
大沙漏漏完小沙漏还剩4分钟,再把大沙漏倒置继续计时;
小沙漏漏完大沙漏还剩4分钟,这时准备工作已经完毕;
等待大沙漏漏完(4分钟)+ 小沙漏(6分钟) = 10分钟

6.2 烧一根绳子需要一个小时,现有若干条相同的绳子,问如何计时15分钟?

点燃绳子A的一头,同时点燃绳子B的两头; 绳子B烧完的时候绳子A还剩一半,此时点燃绳子A的另一头开始计时;15分钟绳子A烧完

6.3 蜡烛燃烧问题:两根蜡烛,燃烧完都需要1小时,怎么确定15分钟是多久?

点燃第一根的一端,第二根的两端
第二根烧完代表半小时后,点燃第一根另一端,烧完代表15分钟

7. 赛马问题

7.1 64匹马8条跑道找最快的4匹马,需要跑几次?

11
第一步:全部马分为8组,每组8匹,每组各跑一次,然后淘汰掉每组的后四名(需要比赛8场)

A1 B1 C1 D1 E1 F1 G1 H1
A2 B2 C2 D2 E2 F2 G2 H2
A3 B3 C3 D3 E3 F3 G3 H3
A4 B4 C4 D4 E4 F4 G4 H4
A5 B5 C5 D5 E5 F5 G5 H5
A6 B6 C6 D6 E6 F6 G6 H6
A7 B7 C7 D7 E7 F7 G7 H7
A8 B8 C8 D8 E8 F8 G8 H8

第二步:取每组第一名进行一次比赛,然后淘汰最后四名所在组的所有马,如下图(需要比赛1场)这个时候总冠军已经诞生,它就是A1,蓝域(它不需要比赛了)

A1 B1 C1 D1 E1 F1 G1 H1
A2 B2 C2 D2 E2 F2 G2 H2
A3 B3 C3 D3 E3 F3 G3 H3
A4 B4 C4 D4 E4 F4 G4 H4
A5 B5 C5 D5 E5 F5 G5 H5
A6 B6 C6 D6 E6 F6 G6 H6
A7 B7 C7 D7 E7 F7 G7 H7
A8 B8 C8 D8 E8 F8 G8 H8

而其他可能跑得最快的三匹马只可能是下图中的黄域了(A2,A3,A4,B1,B2,B3,C1,C2,D1,共9匹马)

A1 B1 C1 D1 E1 F1 G1 H1
A2 B2 C2 D2 E2 F2 G2 H2
A3 B3 C3 D3 E3 F3 G3 H3
A4 B4 C4 D4 E4 F4 G4 H4
A5 B5 C5 D5 E5 F5 G5 H5
A6 B6 C6 D6 E6 F6 G6 H6
A7 B7 C7 D7 E7 F7 G7 H7
A8 B8 C8 D8 E8 F8 G8 H8

第三步:只要从上面的9匹马中找出跑得最快的三匹马就可以了,但是现在只要8个跑道,怎么办?那就随机选出8匹马进行一次比赛吧(需要比赛一场)

第四步:上面比赛完,选出了前三名,但是9匹马中还有一匹马没跑呢,它可能是一个潜力股啊,那就和前三名比一比吧,这四匹马比一场,选出前三名。最后加上总冠军,跑得最快的四匹马诞生了!!!(需要一场比赛)
最后,一共需要比赛的场次:8 + 1 + 1 + 1 = 11 场

8. 过河/过桥问题

8.1 三人三鬼过桥(狼羊过河)

问题:有三个人跟三个鬼要过河,河上没桥只有条小船,然后船一次只能渡一个人和一个鬼,或者两个鬼或者两个人,无论在哪边岸上,只有是人比鬼少的情况下(如两鬼一人,三鬼两人,三鬼一人)人会被鬼吃,然而船又一定需要人或鬼操作才能航行(要有人或鬼划船),问,如何安全的把三人三鬼渡过河对岸?

先两鬼过去。在一鬼回来。对面有一鬼。这边有三人两鬼
再两鬼过去。在一鬼回来。对面有两鬼。这边有三人一鬼
再两人过去。一人一鬼回来。对面一人一鬼。这边两人两鬼
最后两人过去。一鬼回来。对面三人。这边三鬼
剩下的就三个鬼二个过去一个回来在接另外个就OK了

8.2 限时过桥问题

问题:在一个夜晚,同时有4人需要过一桥,一次最多只能通过两个人,且只有一只手电筒,而且每人的速度不同。A,B,C,D需要时间分别为:1,2,5,10分钟。问:在17分钟内这四个人怎么过桥?

总共是17分钟
第一步:A、B过花时间2分钟
第二步:B回花时间2分钟
第三步:C、D过花时间10分钟
第四步:A回花时间1分钟
第五步:A、B再过花时间2分钟

9. 最优解问题

9.1 猴子搬香蕉

问题:一个小猴子边上有100根香蕉,它要走过50米才能到家,每次它最多搬50根香蕉,(多了就被压死了),它每走1米就要吃掉一根,请问它最多能把多少根香蕉搬到家里。
(提示:他可以把香蕉放下往返的走,但是必须保证它每走一米都能有香蕉吃。也可以走到n米时,放下一些香蕉,拿着n根香蕉走回去重新搬50根。)

此题迷惑点在于:走一米吃一根香蕉,一共走50米,那不是把50根香蕉吃完了吗?如果要回去搬另外50根香蕉,则往回走的时候也要吃香蕉,这样每走一米需要吃掉三根香蕉,走50米岂不是需要150根香蕉?
本题关键点在于:猴子搬箱子的过程其实分为两个阶段,第一阶段:来回搬,当香蕉数目大于50根时,猴子每搬一米需要吃掉三根香蕉。第二阶段:香蕉数<=50,直接搬回去。每走一米吃掉1根
我们分析第一阶段:假如把100根香蕉分为两箱。一箱50根
第一步,把A箱搬一米,吃一根
第二步,往回走一米,吃一根
第三步,把B箱搬一米,吃一根
这样,把所有香蕉搬走一米需要吃掉三根香蕉
这样走到第几米的时候,香蕉数刚好小于50呢? 100-3n<50 && 100-3(n-1)>50
走到16米的时候,吃掉48根香蕉,剩52根香蕉。这步很有意思,它可以直接搬50往前走,也可以再来回搬一次,但结果都是一样的。到17米的时候,猴子还有49根香蕉。这时猴子就轻松啦。直接背着走就行
第二阶段:走一米吃一根
把剩下的50-17=33米走完。还剩49-33=16根香蕉

9.2 高楼扔鸡蛋

问题:有2个鸡蛋,从100层楼上往下扔,以此来测试鸡蛋的硬度。比如鸡蛋在第9层没有摔碎,在第10层摔碎了,那么鸡蛋不会摔碎的临界点就是9层。如何用最少的尝试次数,测试出鸡蛋不会摔碎的临界点?

1 暴力法
举个栗子,最笨的测试方法,是什么样的呢?把其中一个鸡蛋,从第1层开始往下扔。如果在第1层没碎,换到第2层扔;如果在第2层没碎,换到第3层扔…如果第59层没碎,换到第60层扔;如果第60层碎了,说明不会摔碎的临界点是第59层
在最坏情况下,这个方法需要扔100次

2 二分法
采用类似于 二分查找 的方法,把鸡蛋从一半楼层(50层)往下扔
如果第一枚鸡蛋,在50层碎了,第二枚鸡蛋,就从第1层开始扔,一层一层增长,一直扔到第49层
如果第一枚鸡蛋在50层没碎了,则继续使用二分法,在剩余楼层的一半(75层)往下扔…
这个方法在最坏情况下,需要尝试50次

3 均匀法
如何让第一枚鸡蛋和第二枚鸡蛋的尝试次数,尽可能均衡呢?
很简单,做一个平方根运算,100的平方根是10
因此,我们尝试每10层扔一次:第1次从10层扔,第2次从20层扔,第3次从30层…一直扔到100层
这样的最好情况是在第10层碎掉,尝试次数为 1 + 9 = 10次
最坏的情况是在第100层碎掉,尝试次数为 10 + 9 = 19次
不过,这里有一个小小的优化点,我们可以从15层开始扔,接下来从25层、35层扔…一直到95层
这样最坏情况是在第95层碎掉,尝试次数为 9 + 9 = 18次

4 最优解法
最优解法是反向思考的经典:如果最优解法在最坏情况下需要扔X次,那第一次在第几层扔最好呢?
答案是:从X层扔
假设最优的尝试次数的x次,为什么第一次扔就要选择第x层呢?
假设第一次扔在第x+1层:如果第一个鸡蛋碎了,那么第二个鸡蛋只能从第1层开始一层一层扔,一直扔到第x层。这样一来,我们总共尝试了x+1次,和假设尝试x次相悖。由此可见,第一次扔的楼层必须小于x+1层
假设第一次扔在第x-1层:如果第一个鸡蛋碎了,那么第二个鸡蛋只能从第1层开始一层一层扔,一直扔到第x-2层。这样一来,我们总共尝试了x-2+1 = x-1次,虽然没有超出假设次数,但似乎有些过于保守
假设第一次扔在第x层:如果第一个鸡蛋碎了,那么第二个鸡蛋只能从第1层开始一层一层扔,一直扔到第x-1层。这样一来,我们总共尝试了x-1+1 = x次,刚刚好没有超出假设次数
因此,要想尽量楼层跨度大一些,又要保证不超过假设的尝试次数x,那么第一次扔鸡蛋的最优选择就是第x层。那么算最坏情况,第二次你只剩下x-1次机会,按照上面的说法,你第二次尝试的位置必然是X+(X-1);以此类推我们可得:
x + (x-1) + (x-2) + … + 1 = 100
这个方程式不难理解:
左边的多项式是各次扔鸡蛋的楼层跨度之和。由于假设尝试x次,所以这个多项式共有x项。右边是总的楼层数100
x + (x-1) + (x-2) + … + 1 = 100 转化为 (x+1)*x/2 = 100
最终x向上取整,得到 x = 14
因此,最优解在最坏情况的尝试次数是14次,第一次扔鸡蛋的楼层也是14层。
最后,让我们把第一个鸡蛋没碎的情况下,所尝试的楼层数完整列举出来:
14,27, 39, 50, 60, 69, 77, 84, 90, 95, 99, 100
举个栗子验证下:
假如鸡蛋不会碎的临界点是65层, 那么第一个鸡蛋扔出的楼层是14,27,50,60,69。这时候啪的一声碎了。 第二个鸡蛋继续,从61层开始,61,62,63,64,65,66,啪的一声碎了。 因此得到不会碎的临界点65层,总尝试次数是 6 + 6 = 12 < 14 

9.3 利用空瓶换饮料,最多喝几瓶

问题:1000瓶饮料,3个空瓶子能够换1瓶饮料,问最多能喝几瓶?

第一种思路:
拿走3瓶,换回1瓶,相当于减少2瓶。但是最后剩下4瓶的时候例外,这时只能换1瓶。所以我们计算1000减2能减多少次,直到剩下4.

(1000-4=996,996/2=498)所以1000减2能减498次直到剩下4瓶,最后剩下的4瓶还可以换一瓶,所以总共是1000+498+1=1499瓶。
第二种思路:dp
初始情况,3个瓶子时将发生一次交换,因此视为特殊情况
之后每增加两个瓶子又可以再换一瓶
即dp[i] = dp[i - 2] + (i - (i - 2)) + 1
由dp[i - 2]可求得dp[i]
(i - (i - 2)),即为当前增加的2瓶饮料(写成这样便于理解)
1即为增加了2个空瓶,之后又可以换一瓶饮料
简化为dp[i] = dp[i - 2] + 2 + 1

10. 数字问题

10.1 11223344问题

问题:有8个数,11223344,将其排列,要求结果满足:两个1之间有一个数,两个2之间有两个数,两个3之间有三个数,两个4之间有四个数。问这个结果是多少?

41312432 或 23421314

位数有限,所以先排最大的4,再排3再排2

10.2 给定随机函数,生成别的随机数

问题:给定生成1到5的随机数Rand5(),如何得到生成1到7的随机数函数Rand7()?

思路 :由大的生成小的容易,比如由Rand7()生成Rand5(),所以我们先构造一个大于7的随机数生成函数。 记住下面这个式子:

RandNN= N( RandN()-1 ) + RandN() ;// 生成1到N^2之间的随机数
可以看作是在数轴上撒豆子。N是跨度/步长,是RandN()生成的数的范围长度,
RandN()-1的目的是生成0到N-1的数,是跳数。后面+RandN()的目的是填满中间的空隙

比如 Rand25= 5( Rand5()-1 ) + Rand5() 可以生成1到25之间的随机数。我们可以只要1到21(3*7)之间的数字,所以可以这么写

int rand7(){
  int x=INT_MAX;
  while(x>21){
    x=5*(rand5()-1)+rand5();
  }
  return x%7+1;
}

11. 重量问题

11.1 乒乓球重量问题:8个乒乓球,其中一个重,有一个秤,问至少几次能够找出重的那个乒乓球

2次,分成3堆,3,3,2。
①称3和3,如果一样重,代表重的在2
②称2个那一堆的

①称3和3,不一样重,重的在3里面重的那堆
②3个里面随便取2个,一样重,第三个重,不一样重,重的那个就是

11.2 盐重量问题:有7克、2克砝码各一个,天平一只,如何只用这些物品五次内将140克的盐分成50、90克各一份?

第一次:先分成70和70(140在天平两边平衡即可)
第二次:通过7和2砝码将70分成9和61
第三次:通过9克盐和2砝码将61分成50和11

11.3 有一个天平,九个砝码,其中一个砝码比另八个要轻一些,问至少要用天平称几次才能将轻的那个找出来?

需要称2次;
天平一边放三个砝码,哪边轻就在哪边,一样重就在剩下的三个砝码中;
现在已经锁定了三个砝码,天平一边放一个,哪边轻是哪个,一样重就是剩下的那个;

11.4 十组砝码每组十个,每个砝码都是10g重,但是现在其中有一组砝码每个都只有9g重,现有一个能显示克数的秤,最少称几次能找到轻的那组?

称一次即可
将砝码分组编号1~10, 第1组拿1个砝码、第2组拿2个…第10组拿10个,全部放到秤上计算总克数X; Y = (1*10 + 2 * 10 + … + 10 * 10) - X = 550 - X,Y即为轻的那组的编号

以此类推药丸问题,多瓶药丸其中一瓶变质

12. 灯泡开关问题

12.1 在房里有三盏灯,房外有三个开关,在房外看不见房内的情况,你只能进门一次,你用什么方法来区分那个开关控制那一盏灯?

打开一个开关,过10分钟后关掉开关,并打开另一个开关。进屋确认可知:
亮的灯是由第二次打开的开关控制;
摸上去发热的不发亮的灯是由第一次打开的开关控制
剩下的第三盏灯是由未操作过的开关控制

12.2 一个圆环上有 100 个灯泡,灯泡有亮和暗两种状态。按一个灯泡的开关可以改变它和与它相邻两个灯泡的状态。设计一种算法,对于任意初始状态,使所有灯泡全亮

将灯泡编号 1 ~ 100
步骤一:将灯泡变为全亮或只剩一个为暗
从 1 循环到 98 ,遇到暗的则按它下一个,使之变亮。循环完毕,1 ~ 98 必然全亮。99 和 100可能为亮亮、暗亮、亮暗、暗暗四种状态
若为亮亮,皆大欢喜,满足题目要求
暗亮、亮暗,达到只剩一个为暗的状态;
若为暗暗。则按下编号 100 的灯泡,使编号 99 、100 变为亮,编号 1 的灯泡变为暗,从而达到只剩一个为暗的状态
步骤二:将灯泡变为全暗
由于灯泡环形摆放,我们指定暗的灯泡编号为 1 ,将剩下 99 个亮着的灯泡每 3 个为一组。按下每组中间的灯泡后,使得所有灯泡变为暗
步骤三:将灯泡变为全亮
将所有灯泡按一下,灯泡变为全亮;
扩展:对于 N 个灯泡的任意初始状态 ( N > 3 ) ,能否经过若干次操作使得所有灯泡全亮?
答案:N 个灯泡做分类讨论。
N = 3k+1一定可以。方法与上述步骤相同,在步骤二中可以将3k个亮的灯泡分为k组。
N = 3
k+2一定可以。将上述步骤一目标状态的只剩一个为暗改成剩两个相邻为暗,其余 3 * k 个灯泡分组按即可。因为,对于任意只剩一个为暗的状态,按下该灯泡左右任意一个就可以变成剩两个相邻为暗的状态!
N = 3*k不一定。如果经过上述步骤一可以将灯泡变成全亮的状态则有解;否则,无解。(该结论有待证明)
附:
对于这道题,以下两个状态可以相互转化
全暗 <=> 全亮。全暗和全亮状态可以相互转化,方法就是将每个灯泡按一次。这样每个灯泡都被改变了 3 次状态,使得全暗变为全亮,全亮也可变为全暗。
剩一个为暗 <=> 剩两个相邻为暗。剩一个为暗时,按下该灯泡左右任意一个,就变成了剩两个相邻为暗的状态;剩两个相邻为暗时,按下第二个暗,便可变成了剩一个为暗的状态

13. 蓝眼/疯狗/耳光问题

13.1 蓝眼睛问题

问题:有个岛上住着一群人,有一天来了个游客,定了一条奇怪的规矩:所有蓝眼睛的人都必须尽快离开这个岛。每晚8点会有一个航班离岛。每个人都看得见别人眼睛的颜色,但不知道自己的(别人也不可以告知)。此外,他们不知道岛上到底有多少人是蓝眼睛的,只知道至少有一个人的眼睛是蓝色的。所有蓝眼睛的人要花几天才能离开这个岛?

有多少个蓝眼睛的人就会花多少天。
c=1
假设岛上所有人都是聪明的,蓝眼睛的人四处观察之后,发现没有人是蓝眼睛的。但他知道至少有一人是蓝眼睛的,于是就能推导出自己一定是蓝眼睛的。因此,他会搭乘当晚的飞机离开。
c=2
两个蓝眼睛的人看到对方,并不确定c是1还是2,但是由上一种情况,他们知道,如果c = 1,那个蓝眼睛的人第一晚就会离岛。因此,发现另一个蓝眼睛的人仍在岛上,他一定能推断出c = 2,也就意味着他自己也是蓝眼睛的。于是,两个蓝眼睛的人都会在第二晚离岛
c>2
逐步提高c时,我们可以看出上述逻辑仍旧适用。如果c = 3,那么,这三个人会立即意识到有2到3人是蓝眼睛的。如果有两人是蓝眼睛的,那么这两人会在第二晚离岛。因此,如果过了第二晚另外两人还在岛上,每个蓝眼睛的人都能推断出c = 3,因此这三人都有蓝眼睛。他们会在第三晚离岛
不论c为什么值,都可以套用这个模式。所以,如果有c人是蓝眼睛的,则所有蓝眼睛的人要用c晚才能离岛,且都在同一晚离开

13.2 疯狗问题

问题:有50家人家,每家一条狗。有一天警察通知,50条狗当中有病狗,行为和正常狗不一样。每人只能通过观察别人家的狗来判断自己家的狗是否生病,而不能看自己家的狗,如果判断出自己家的狗病了,就必须当天一枪打死自己家的狗。结果,第一天没有枪响,第二天没有枪响,第三天开始一阵枪响,问:一共死了几条狗?

死了3条(第几天枪响就有几条)

如果只有一条病狗,病狗的主人会发现其他49条狗都是健康的,那么第一天晚上就会有枪响。 
如果有两条病狗,两条病狗的主人会发现其他48条狗都是健康的,有一条是病狗。那么他们都会期待第一天晚上会有一声枪响(情况1)。但是第一天晚上没有枪响,那么第二天晚上这两个猎人会开枪杀死自己狗。
如果有三条病狗,三条病狗的主人会发现其他47条狗都是健康的,有两条是病狗。那么他们都会期待第二天晚上会有两声枪响(情况2)。但是第二天晚上没有枪响,那么第三天晚上这三个猎人会开枪杀死自己狗

13.3 耳光问题

问题:一群人开舞会,每人头上都戴着一顶帽子。帽子只有黑白两种,黑的至少有一顶。每个人都能看到其他人帽子的颜色,却看不到自己的。主持人先让大家看看别人头上戴的是什么帽子,然后关灯,如果有人认为自己戴的是黑帽子,就打自己一个耳光。第一次关灯,没有声音。于是再开灯,大家再看一遍,关灯时仍然鸦雀无声。一直到第三次关灯,才有劈劈啪啪打耳光的声音响起。问有多少人戴着黑帽子?

有三个人戴黑帽
假设有N个人戴黑帽,当N=1时,戴黑帽的人看见别人都为白则能肯定自己为黑。于是第一次关灯就应该有声。可以断定N>1。对于每个戴黑帽的人来说,他能看见N-1顶黑帽,并由此假定自己为白。但等待N-1次还没有人打自己以后,每个戴黑人都能知道自己也是黑的了。所以第N次关灯就有N个人打自己

14. 圆桌放置硬币

问题:双人游戏在一个圆桌上进行。每个游戏者都有足够多的硬币。他们需要在桌子上轮流放置硬币,每次必需且只能放置一枚硬币,要求硬币完全置于桌面内(不能有一部分悬在桌子外面),并且不能与原来放过的硬币重叠。谁没有地方放置新的硬币,谁就输了。游戏的先行者还是后行者有必胜策略?这种策略是什么?

先行者在桌子中心放置一枚硬币,以后的硬币总是放在与后行者刚才放的地方相对称的位置。这样,只要后行者能放,先行者一定也有地方放。先行者必胜

15. 狼吃羊问题

问题:故事发生在某个神奇的草原:草原上有100只狼和1只羊。狼可以吃草也可以吃羊。按照常理,狼当然更喜欢吃羊。但是,如果狼吃了羊,狼就会变成羊,从而可以被其他狼追上,并吃掉。这些狼的奔跑速度各不同,但是都非常理性。假设羊不能被两只或者更多狼分吃。 
请问:羊会不会被狼吃?请写出推理过程。

情况1:2只狼和1只羊时,吃了羊的狼会被另一只狼吃掉,所以2只狼一只羊会稳定
情况2:3只狼和1只羊时,一只狼吃了羊后会变成情况1,所以不会被吃,则2最终会变成1 
情况3:4只狼和1只羊时,一只吃了羊后会变成情况2,会被其他狼吃掉,所以情况3会稳定
… 
递推可得:偶数只狼时,羊不会被吃掉;奇数只狼时,羊会被吃掉。

本文内容由网友自发贡献,版权归原作者所有,本站不承担相应法律责任。如您发现有涉嫌抄袭侵权的内容,请联系:hwhale#tublm.com(使用前将#替换为@)

【逻辑】笔面试 的相关文章

  • 错误: 编码 GBK 的不可映射字符 (0x80)

    在我想要在命令行使用println输出一些中文的时候 发现编码出现错误 原因 java程序在编译的时候 需要使用JDK开发工具包中的JAVAC EXE命令 而JDK开发工具包是国际版的 默认格式为UNICODE的编码格式 因此在默认情况下
  • Apollo客户端配置获取深度解析

    Apollo客户端配置获取深度解析 Apollo 阿波罗 是携程框架部门研发的开源配置管理中心 能够集中化管理应用不同环境 不同集群的配置 配置修改后能够实时推送到应用端 并且具备规范的权限 流程治理等特性 这篇文章主要来剖析客户端获取配置
  • Unity小地图的实现

    关于小地图中的图片显示 我用了缩略图 其实就是直接顶视角对场景截个图当小地图用 其他的做法有RenderTexture等 但是需要建立一个相机跟随 对于开放世界大场景不错 但对于小点的场景 就不如直接拿张图片 开销低且方便 场景是官方商店的

随机推荐

  • (3)MyBatis-Plus待开发

    常用注解 TableName MyBatis Plus在确定操作的表时 由BaseMapper的泛型决定即实体类型决定 且默认操作的表名和实体类型的类名一致 如果不一致则会因找不到表报异常 向表中插入一条数据 Test public voi
  • vgg16对猫狗分类

    from keras models import Sequential from keras layers import Conv2D MaxPool2D Activation Dropout Flatten Dense from kera
  • VS2017+OpenCV+Halcon实现包装袋日期识别(一)——目标提取

    前言 本文将介绍在vs平台上OpenCV联合Halcon 实现包装袋的日期识别 本文仅供学习和参考 若有不妥的地方 欢迎友善指出 本示例分为三部分 第一部分介绍使用OpenCV提取目标区域 第二部分介绍使用Halcon的OCR进行日期识别
  • 数据仓库主题九-(事务事实表)

    事务事实表 对于单事务事实表 一个业务过程建立一个事实表 只反映一个业务过程的事实 对于多事务事实表 在同一个事实表中反映多个业务过程 多个业务过程是否放到同一个事实表中 订单作为交易行为的核心载体 直接反应了交易的状况 订单的流转回产生很
  • vue + element-ui el-form-item循环校验及 el-table和el-form表单校验嵌套使用

    vue element ui el form item循环校验及 el table和el form表单校验嵌套使用 第一种 可以无限循环无限嵌套 支持同步异步 更加灵活 拓展性更强 另一种 每个form item都当成一个form 然后循环
  • makefile学习2

    变量赋值 基本赋值 与位置无关 可能被后面的语句改变 覆盖之前的值 与位置有关 是如果没有被赋值过就赋予等号后面的值 是添加等号后面的值 strip函数 strip STRINT 函数名称 去空格函数 strip 函数功能 去掉字串 若干单
  • 阿里钉钉Android实习面试也太太太太难了吧,对算法的要求堪比字节

    本人研究生在读 在2月26日找了师兄内推阿里钉钉团队 28号接到了约1面的电话 幸好我提前准备了一个多月的样子 刷面试题 刷LeetCode 面了之后才觉得自己刷少了 对于我这样一个实习生来说题目还是有些偏难 不过在4月20号终于拿到意向书
  • 对话MVP

    换位思考 我想到通过知识分享来帮助更多开发者解决开发细节问题 林宣名 开源社区成立以来 吸引汇聚了许多热爱分享 交流的技术爱好者 为感谢大家一路以来对FISCO BCOS的支持与贡献 社区开放FISCO BCOS MVP认定 以鼓励为开源社
  • MySQL-SQL InnoDB引擎 (下)

    作者 小刘在C站 个人主页 小刘主页 努力不一定有回报 但一定会有收获加油 一起努力 共赴美好人生 学习两年总结出的运维经验 以及思科模拟器全套网络实验教程 专栏 云计算技术 小刘私信可以随便问 只要会绝不吝啬 感谢CSDN让你我相遇 前言
  • 2023最新软件测试面试题大全(包含答案)

    前言 在我认为 对于测试面试以及进阶的最佳学习方法莫过于刷题 博客 书籍 视频 总结 前几者博主将淋漓尽致地挥毫于这篇博客文章中 至于总结在于个人 实际上越到后面你会发现面试并不难 其次就是在刷题的过程中有没有去思考 刷题只是次之 这又是一
  • vue json数据可视化展示

    使用vue json viewer插件 官网地址 https www npmjs com package vue json viewer 安装vue json viewer插件 npm install vue json viewer sav
  • 文件映射mmap简单设置文件大小(lseek (ftruncate可以设置文件大小))__使用mmap即文件映射实现文件的快速复制代码

    lseek fd pagesize 10 100 SEEK SET lseek应该是文件指针移动到的位置 why mmap1是文件的长度呢 lseek 是获取文件的长度 移动到最后 则是文件的总长 如lseek fd 80 1 write
  • js获取当前时间(昨天、今天、明天)

    1 时间格式化 1 昨天的时间 2 var day1 new Date 3 day1 setTime day1 getTime 24 60 60 1000 4 var s1 day1 getFullYear day1 getMonth 1
  • 【牛客网机试】写出一个程序,接受一个十六进制的数,输出该数值的十进制表示。

    题目描述 写出一个程序 接受一个十六进制的数 输出该数值的十进制表示 输入描述 输入一个十六进制的数值字符串 注意 一个用例会同时有多组输入数据 请参考帖子https www nowcoder com discuss 276处理多组输入的问
  • 起名字!

    五一假期没有出去 闲来找了以下名字 仅以参考 黄哲轩 黄凯轩 黄良宇 黄思禾 黄景龙 黄作湛 黄沐东 黄阳棣 黄骁辉 黄浩锭 黄雷星 黄海城 黄文冰 黄箫程 黄海泽 黄鑫群 黄子铭 黄嘉涛 黄智豪 黄之维 黄逸鑫 黄培祺 黄圣东 黄曙橙 黄
  • 快速入门高斯过程(Gaussian process)回归预测

    前言 这篇文章主要是教会你如何快速了解高斯过程进行回归预测的 并没有太多的公式推导 只有简单的相关的概念的介绍 如果您要自己掌握并使用高斯过程进行一个简单的预测 当然还需要进行一些基础知识学习的 我会在文章最后推荐一些博主有关高斯过程详细介
  • 【Rust 基础篇】Rust Never类型:表示不会返回的

    题解 牛群的重新排列 import java util public class ListNode int val ListNode next 题解 二叉树之寻找第k大 考察二叉树的深度优先遍历 二叉搜索树中序遍历后可以得到升序的序列 所以
  • 常见算法 - 按大小合并多个有序链表

    leetcode 23 Merge k sorted linked lists and return it as one sorted list Analyze and describe its complexity Example Inp
  • csdn百科

    csdn编辑 CSDN创立于1999年 是中国最大的IT社区和服务平台 为中国的软件开发者和IT从业者提供知识传播 职业发展 软件开发等全生命周期服务 满足他们在职业发展中学习及共享知识和信息 建立职业发展社交圈 通过软件开发实现技术商业化
  • 【逻辑】笔面试

    1 二进制问题 1 1 毒药问题 问题 有1000个一模一样的瓶子 其中有999瓶是普通的水 有1瓶是毒药 任何喝下毒药的生命都会在一星期之后死亡 现在你只有10只小白鼠和1个星期的时间 如何检验出哪个瓶子有毒药 首先一共有1000瓶 2的