最近智商拙計,做做題補一下

1.有1棟100層高的樓和兩顆玻璃球。在一定的高度摔下玻璃球將會摔碎。請給定一個方法來確定玻璃球摔碎的臨界樓層。並說明該方法的最好情況,最差情況以及方法的複雜度(樓層爲N層時)。


分析:由於只有兩個球,那麼二分法、三分法就不行了,比如在50層丟一個,被摔壞。然後在25層丟另外一個,同樣被摔壞,此時根本無從找到問題答案。


其次想到的是分段,用第一個球尋找損壞區間,然後用第二球去遍歷那個區間去尋找損壞層。


假定最優區間長度是x,則第一步最多要摔100/x次,第二步最多摔x-1次,問題轉換爲求100/x+(x-1)的最小值。


具體描述:以10層樓爲一個區間,先摔第一個,以確定摔壞的區間,然後再用另一個在這個區間內從最低的樓層摔,從而找到所要求層數,這種方法最多要摔19次。


然而這種等長區間也是有問題,第一次我們需要判斷的範圍是100,然而摔下第一個球的時候,判斷區間就改變了,如果碎了,那麼就進入第二個步驟了。如果沒有碎,那麼需要判斷的區間就變成了x+1到100。由於他的區間變小,應該可以有更優的選擇,而不適宜沿用之前的定長區間。


假設最終需要測試的次數的爲x,我們在x樓層摔下第一個玻璃球,球摔壞了,那麼最多需要的樓層爲1到x-1,即總測試次數爲1+(x-1)=x

如果球未損壞,那麼我們的測試範圍變成了x+1層到100層,即測試範圍減少了x層。

當我們再次摔下第一個球的時候,爲了保證最終的測試次數爲x,那麼需要增長x-1,即爲x+x-1層。

如果還沒有摔壞,那麼爲了保證最終的結果仍爲x,那麼我們需要增長x-2,即爲x+(x-1)+(x-2)層。

以此類推,直到增長區間爲1時,由於我們設定這個x爲最差情況,因此最終可搜索的樓層是可能超過100層的,即x+(x-1)+(x-2)+(x-3)....+1>=100。


到此我們終於明白了,這不是等差數列嗎,等差數列公式是(首項+末項)×項數÷2,那麼可以得到

(x+1)*x/2 >=100,由此我們求的x最小值爲14。

具體描述:

先從14層扔(碎了試1-13)

再從27層扔(碎了試15-26)

再從39層扔(碎了試28-38)

再從50層扔(碎了試40-49)

再從60層扔(碎了試51-59)

再從69層扔(碎了試61-68)

再從77層扔(碎了試70-76)

再從84層扔(碎了試78-83)

再從90層扔(碎了試85-89)

再從95層扔(碎了試91-94)

再從99層扔(碎了試96-98)

最後從100層扔




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