缠结的电线

这个Riddler公司这个谜是关于缠结的电线。你能想出如何解开它们吗?

有N根电线从钟楼的顶部一直延伸到一楼。但是,正如电线往往做的那样,这些已经变得无可救药地纠结在一起。幸好顶层的电线都贴上了标签,从1到N。而底部的电线却没有。(回想起来,可能有人早该料到会发生一两起纠纷。)

您需要确定哪根接地导线的末端对应于哪根顶层导线的末端。(大部分电线都藏在墙后,所以你不能简单地解开它们。)在一楼,你可以把两个电线头绑在一起,你可以随意多扎几对。然后你可以走到顶层,使用电路检测器检查塔顶的任何两根电线是否连接。为了正确标记底部的所有电线,您需要到塔顶的最少行程是多少?

这是我的解决方案。
[显示解决方案]

关于“缠结电线”的六点思考

  1. 我喜欢你的解释,但指出一件事可能会有所裨益:
    思考为什么两次旅行就足够了的另一种方法是计算你在一次测量中获得的信息总量。对于N=2M+1奇数,这是
    N(N-2)(N-4)。。1=否/(2^M M!)
    (N表示可能不匹配的导线数量;(N-2)表示可能连接到第一条匹配导线的数量,(N-4)表示…)
    小于N!,我们需要的信息总量,但大于Sqrt[N!],因此,如果我们做得巧妙,两次旅行就足够了。
    即使N=2M,如果我们连接所有导线,信息将是N个对象的配对方式数,即
    (N-1)(N-3)…1太少,无法在2次尝试中解决问题。
    但是,如果两条电线没有连接,那么有一对是特殊的——这对不匹配的电线——给了我们额外的系数(N/2)。那么可能性的数量就超过了Sqrt[N!],如果我们聪明的话,两次旅行就足够了。

    1. 只是另一种看待问题的方法:
      把底部的端点想象成图的顶点(开始时是空的),但你还不知道它们的标签。对于每次到达顶部的行程,您可以将任意不相交的边添加到图形中,这些边都有一种新的颜色。如果你的边色图现在只有一个(保色)同构(恒等式),那么所有顶点都会被找到/可以被唯一地标记。换句话说:您正在N个顶点上寻找一个正确的边着色图,它使用尽可能少的颜色,而只有一个同构。显而易见的解决方案是选择一条路径,其中所有(如果N偶数,则除一个外)顶点的边交替着色为1和2,如果N偶有,则选择一个顶点。这与上述接线直接对应。

  2. 我认为这只需要一次旅行。方法是,如果n是奇数,则对除一根外的所有导线进行配对和连接,如果n在底层是偶数,则为两根。然后,当你上楼时,你至少有一根电线要启动,而这根电线不能与其他电线一起完成电路。称之为f(1)。与任何电线配对。称之为f(2)。它通过楼下与第三根电线配对来完成一个电路。称之为f(3)。将f(3)与任何其他导线配对。称之为f(4)。如果n是奇数,则过程将在f(n)处结束,如果n是偶数,则在f(n-1)处结束。在后一种情况下,将其与未完成电路的第二根导线配对。把那根电线叫做f(n)。现在连接所有成对导线。
    返回底层。断开成对导线,但保持成对。例如,一对中的成员可以使用相同的颜色,但每一对的颜色会不同。现在完成电路的原始未连接导线应标记为1。把用它构成电路的电线称为2。调用与2(颜色与2相同)、3配对的导线。用3、4调用完成电路的导线。等。
    通过这种方式,我们创建了一个排列f,从底层现在编号的电线到顶部的电线。

    1. 这个解决方案有效,但您所做的假设并不是原始问题规范的一部分。问题是你可以在底部连接电线,在顶部测试连通性。这并不是说电线可以在顶部连接,也不是说连接可以在底部测试。此外,当您完成操作并返回底部时,您将电线留在顶部,这可能是不希望的。

      这是一个很好的解决方案,但我认为你正在解决一个(稍微)不同的问题!

      1. 劳伦特,谢谢你试图解释手术室主任的推理。然而,最初提到的问题(不是一周后改写的)并不是说只能在底部连接电线,或者只能在顶部测试完整的电路;它只是给了他们一些例子,说明什么是可能的,什么是容易做的。它并没有说明什么是在完成时不连接电线。

        我认为,如果共和党人使用这些听起来像法律的借口,而不是承认自己在解决问题或陈述问题时犯了错误,那么他只是在自卫,这是可以理解的,但很不幸。无论如何,我喜欢尝试这些问题,它们给了我解决其他问题的思路。

        例如,假设有三个位置,每对位置之间有两根缠绕的电线。因此,我们在每个位置都有四个电线端,但我们不知道一个位置的哪根电线连接到其他位置的哪条电线;我们甚至不知道他们去了什么地方。如果可以的话,通过在一个地方内使用连接或测试电路完整性来解开导线的最少次数是多少。

留下回复

您的电子邮件地址将不会被发布。 已标记必填字段*