樓層扔雞蛋問題

2021-06-17 00:23:14 字數 1254 閱讀 9328

==有限層數和蛋數,求即使最壞情況下需要的最少判斷次數==

兩個軟硬程度一樣但未知的雞蛋,它們有可能都在一樓就摔碎,也可能從一百層樓摔下來沒事。有座100層的建築,要你用這兩個雞蛋確定哪一層是雞蛋可以安全落下的最高位置。可以摔碎兩個雞蛋。

分析:

這是典型的動態規劃問題。假設f[n]表示從n層樓找到摔雞蛋不碎安全位置的最少判斷次數。假設第乙個雞蛋第一次從第i層扔下,如果碎了,就剩乙個雞蛋,為確定下面樓層中的安全位置,必須從第一層挨著試,還需要i-1次;如果不碎的話,上面還有n-i層,剩下兩個雞蛋,還需要f[n-i]次(子問題,實體n層樓的上n-i層需要的最少判斷次數和實體n-i層樓需要的最少判斷次數其實是一樣的)。因此,最壞情況下還需要判斷max(i-1,f[n-i])次。

狀態轉移方程:f[n] = min 

初始條件: f[0]=0(或f[1]=1)

實際上,兩個雞蛋的情況用數學方程就可以解決,前提是你知道該怎麼扔:

一種想法是第乙個雞蛋折半搜尋,如100層的樓,先從50層扔下去,如果碎了則第二個雞蛋在1~49層樓中自底向上線性搜尋;如果沒碎則第乙個雞蛋再從75層扔。如果這次碎了則第二個雞蛋在51~74層樓中自底向上線性搜尋;如果還沒碎則第乙個雞蛋再從88層扔,依此類推。這種方法不是最優,因為最壞情況下安全位置恰好是49層,需要嘗試50次。

正確的方法是先假設最少判斷次數為x,則第乙個雞蛋第一次從第x層扔(不管碎沒碎,還有x-1次嘗試機會)。如果碎了,則第二個雞蛋在1~x-1層中線性搜尋,最多x-1次;如果沒碎,則第乙個雞蛋第二次從x+(x-1)層扔(現在還剩x-2次嘗試機會)。如果這次碎了,則第二個雞蛋在x+1~x+(x-1)-1層中線性搜尋,最多x-2次;如果還沒碎第乙個雞蛋再從x+(x-1)+(x-2)層扔,依此類推。x次嘗試所能確定的最高樓層數為x+(x-1)+(x-2)+...+1=x(x+1)/2。

現在推廣成n層樓,m個雞蛋:

還是動態規劃。假設f[n,m]表示n層樓、m個雞蛋時找到摔雞蛋不碎的最少判斷次數。則乙個雞蛋從第i層扔下,如果碎了,還剩m-1個雞蛋,為確定下面樓層中的安全位置,還需要f[i-1,m-1]次(子問題);不碎的話,上面還有n-i層,還需要f[n-i,m]次(子問題,實體n層樓的上n-i層需要的最少判斷次數和實體n-i層樓需要的最少判斷次數其實是一樣的)。

狀態轉移方程:f[n,m] = min 

初始條件:f[i,0]=0(或f[i,1]=i),對所有i

**:ltang

樓層扔雞蛋問題

有限層數和蛋數,求即使最壞情況下需要的最少判斷次數 兩個軟硬程度一樣但未知的雞蛋,它們有可能都在一樓就摔碎,也可能從一百層樓摔下來沒事。有座100層的建築,要你用這兩個雞蛋確定哪一層是雞蛋可以安全落下的最高位置。可以摔碎兩個雞蛋。參見 兩個雞蛋 一道google面試題 這是典型的動態規劃問題。假設f...

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兩個軟硬程度一樣但未知的雞蛋,它們有可能都在一樓就摔碎,也可能從一百層樓摔下來沒事。有座100層的建築,要你用這兩個雞蛋確定哪一層是雞蛋可以安全落下的最高位置。可以摔碎兩個雞蛋。參見兩個雞蛋 一道google面試題 這是典型的動態規劃問題。假設f n 表示從n層樓找到摔雞蛋不碎安全位置的最少判斷次數...

樓層扔雞蛋

有限層數和蛋數,求即使最壞情況下需要的最少判斷次數 兩個軟硬程度一樣但未知的雞蛋,它們有可能都在一樓就摔碎,也可能從一百層樓摔下來沒事。有座100層的建築,要你用這兩個雞蛋確定哪一層是雞蛋可以安全落下的最高位置。可以摔碎兩個雞蛋。參見 兩個雞蛋 一道google面試題 這是典型的動態規劃問題。假設f...