網球場的路上

2025/04/03

一個思考題

一個有趣的思考題,放鬆一下:


桌子上擺著 10 筒網球,每一筒裡有 10 顆,總共有 100 顆網球。在這 10 筒網球裡,有 9 筒都是由真的網球堆起來的,每一顆真網球的重量是 50 公克。而有一筒都是由假網球堆起來的,每一顆假網球的重量是 51 公克,也就是假網球比真網球重 1 公克。

現在你要分辨出在這 10 筒網球中,到底哪一筒是假網球?真假網球細微的差異用手量是很難察覺的,用肉眼更是分辨不出來。現在,在你的面前放著一個電子秤,是可以直接稱重量的電子秤,而不是天平。

請問最少需要使用幾次電子秤,就能找到那筒假網球呢?

你可以先思考思考。再往下看。

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答案是,一次。你可以再想想,再往下看解答。

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解答:

有一個絕妙的辦法,我們可以把 10 筒網球在面前依次排開,從第一筒中抽取 1 顆網球,從第二筒中抽取 2 顆網球,從第三筒中抽取 3 顆網球……以此類推,從第十筒中抽取 10 顆網球,那這樣的話,抽出來的網球的總數是 1+2+3+4+5+……+10,是 55 顆。

現在只需要將這 55 顆網球一起放在電子秤上,就完成了這道題。

因為如果 55 顆網球都是真網球,那麼它的合計的重量應該就是 2750 公克(55顆x50公克)。但這些網球中夾雜著假網球,所以實際稱出來的重量一定會高於這個數值。我們只要看一下這 55 顆網球的實際重量比 2750 公克重多少公克,就可以明確哪一筒是假網球了。假如比 2750 克重了 1 公克,是哪筒呢?是第一筒。假如重了 2 公克,那麼第二筒就是假網球,以此類推。

我們只需要使用一次電子秤,就能判斷出哪一筒是假網球。

這個解題巧妙的地方在,這唯一一次的測量中,不僅包含了重量的信息,還包含了位置的信息。

10 筒網球在桌上,它們的位置一定是不一樣的,找到假網球的位置才是解題的關鍵。通過拿取網球的數量來對應拿取網球的位置,再通過跟重量 2750 公克對比差值,就能定位哪一筒是假網球。

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