100層樓2個雞蛋,如何得知雞蛋能承受幾層的撞擊

2021-08-07 19:51:00 字數 1481 閱讀 4676

有一棟樓共100層,乙個雞蛋從第n層及以上的樓層落下來會摔破, 在第n層以下的樓層落下不會摔破。給你2個雞蛋,設計方案找出n,並且保證在最壞情況下, 最小化雞蛋下落的次數。

我們先假設最壞情況下,雞蛋下落次數為x,即我們為了找出n,一共用雞蛋做了x次的實驗。 那麼,我們第一次應該在哪層樓往下扔雞蛋呢?先讓我們假設第一次是在第y層樓扔的雞蛋, 如果第乙個雞蛋在第一次扔就碎了,我們就只剩下乙個雞蛋,要用它準確地找出n, 只能從第一層向上,一層一層的往上測試,直到它摔壞為止,答案就出來了。 由於第乙個雞蛋在第y層就摔破了, 所以最壞的情況是第二個雞蛋要把第1到第y-1層的樓都測試一遍,最後得出結果, 噢,原來雞蛋在第y-1層才能摔破(或是在第y-1層仍沒摔破,答案就是第y層。) 這樣一來測試次數是1+(y-1)=x,即第一次測試要在第x層。ok, 那如果第一次測試雞蛋沒摔破呢,那n肯定要比x大,要繼續往上找,需要在哪一層扔呢? 我們可以模仿前面的操作,如果第乙個雞蛋在第二次測試中摔破了, 那麼第二個雞蛋的測試次數就只剩下x-2次了(第乙個雞蛋已經用了2次)。 這樣一來,第二次扔雞蛋的樓層和第一次扔雞蛋的樓層之間就隔著x-2層。 我們再回過頭來看一看,第一次扔雞蛋的樓層在第x層,第1層到第x層間共x層; 第1次扔雞蛋的樓層到第2次扔雞蛋的樓層間共有x-1層(包含第2次扔雞蛋的那一層), 同理繼續往下,我們可以得出,第2次扔雞蛋的樓層到第3次扔雞蛋的樓層間共有x-2層, ……最後把這些互不包含的區間數加起來,應該大於等於總共的樓層數量100,即

x + (x-1) + (x-2) + ... + 1 >= 100

(x+1)*x/2 >= 100

得出答案是14。

即我先用第1個雞蛋在以下序列表示的樓層數不斷地向上測試,直到它摔破。 再用第2個雞蛋從上乙個沒摔破的序列數的下一層開始,向上測試, 即可保證在最壞情況下也只需要測試14次,就能用2個雞蛋找出從哪一層開始, 往下扔雞蛋,雞蛋就會摔破。

14, 27, 39, 50, 60, 69, 77, 84, 90, 95, 99, 100
比如,我第1個雞蛋是在第77層摔破的,那麼我第2個雞蛋就從第70層開始,向上測試, 第二個雞蛋最多隻需要測試7次(70,71,72,73,74,75,76),加上第1個雞蛋測試的 7次(14,27,39,50,60,69,77),最壞情況只需要測試14次即可得出答案。

這個問題還有乙個泛化的版本,即d層樓,e個雞蛋,然後設計方案找出n, 使最壞情況下測試的次數最少。這個要用動態規劃(dp)來解。

f[d][e]表示d 層樓,e個雞蛋時,最壞情況下的測試次數,則:

f[d][e]=min,i=1,2,...,d;

f[k][1]=k,0<=k<=d,f[0][0...e]=0;

實現**如下:

int

min_testnumber

(int d, int e)

f[j][i]=min_test;

} }

return f[d][e];

}

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