标题: 找头盔3
性别:男-离线 墨叶

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发表于 2011-12-21 00:09 资料 个人空间 短消息 看全部作者
找头盔3

源头:http://www.xycq.net/forum/thread-225830-1-1.html
题:有5个洞窟,排成一排,前一天晚上有人会在其中一个洞窟放一个头盔,次日白天你可以去找头盔,但是只能找一个洞窟,如果没有找到,那么那人会在晚上移动一次头盔,但是只能向右或者向左移动一格,必须移动,请给出一个方案,必定能够找到头盔。

引申:http://www.xycq.net/forum/thread-226001-1-1.html
题:有9个洞窟排成三行三列,前一天晚上有人会在其中一个洞窟放一个头盔,次日白天你可以去找头盔,但是只能找两个洞窟,如果没有找到,那么那人会在晚上移动一次头盔,但是只能向“前后左右”四个方向中的某个方向移动一格,必须移动,请给出一个方案,必定能够找到头盔。


新题1:立方体8个顶点。一个球在某一个点上。每一个回合,甲可以查看3个(原来错写成2个)点是否有球;查看完毕乙将球换到临近的一个点中。请给出一个方案,甲必定能够找到该球。(第一个给出完整答案的100TB)

新题2:立方体8个顶点和12条棱共20个点。一个球在某一个点中。每一个回合,甲可以查看3个点是否有球;查看完毕乙将球换到临近的一个点中。请给出一个方案,甲必定能够找到该球。(第一个给出完整答案的100TB)
注:球位于顶点时,可以跳到该顶点所在的棱的中点。
    球位于某条棱的中点时,可以跳到该棱的二个端点。

新题3:立方体8个顶点、12条棱的中点和6个面的中心共20个点。一个球在某一个点中。每一个回合,甲可以查看n个点是否有球;查看完毕乙将球换到临近的一个点中。请问n的最小值,甲能使A必定能够找到该球。(第一个给出完整答案的500TB)
注:球位于顶点时,可以跳到该顶点所在的棱的中点。
     球位于某条棱的中点时,可以跳到该棱的二个端点或者该棱所在面的中心。
     球位于某个面的中点时,可以跳到该面的四条棱的中点。

本人用图像解题,提供本人解题用到的图。
不能上传附件,将附件放到以下位置。
http://www.xycq.net/forum/viewth ... ;page=11#pid3321611

[ 本帖最后由 墨叶 于 2011-12-21 08:21 编辑 ]


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发表于 2011-12-21 00:09 资料 个人空间 短消息 看全部作者
定义和定理

点:
球:每一个回合结束,球会移动到附近的一个点。
回合:每回合开始甲查看N个点。若所有的球均在这些点中,游戏结束;
         否则该回合结束,乙必须将所有球移动到临近的点上。
邻点与相邻:球能在一个回合从A点移动到的B点,则B点为A点的邻点。
                  AB为相邻关系,用线段连结。任意点的邻点个数为该点的邻点数。
图:图包含所有点以及相邻点之间的连线。
白点:该回合不可能有球的点。条件为该点的所有邻点前一回合均为明点或者白点。
灰点与黑点:无法确定是否有球的点为灰点。多球状态有球的点为黑点。
明点:明点为该回合甲查看的点。每回合甲查看的明点的个数为定值,记为x。
起点:规定最早确定为一个白点的为起点。
                     第一个回合能确定多个点时选择邻点最少的点为起点。
                     一般情况下,选择邻点最少的点为起点。
奇(偶)点:从起点移动到该点需要的回合数一定为奇数(偶数),则该点为奇点(偶点)。
非奇非偶点:从起点移动到该点需要的回合数可以是奇数也可以是偶数,
                 则该点为非奇非偶点,可简称为非点。
对称图:只有奇点和偶点,没有非点的图为对称图。
解:对一个确定的图和确定的球数。存在一个最小的N使甲能在有限回合之后必定能找到所有的球,则N为该图的解。
     明点取最小值N时,需要的最少回合数为P。则(N、P)为最优解。


定理:
1、N不少于邻点数的最小值。
2、若存在一种方式使对称图的所有奇点(或者偶点)为明点,则该图有解。

[ 本帖最后由 墨叶 于 2011-12-21 14:01 编辑 ]


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发表于 2011-12-21 00:10 资料 个人空间 短消息 看全部作者
常见对称图及答案

为了表述简单,本贴所有题都满足“总题干”。不同题M、N不同。不能保证答案完全正确。
总题干:某图形中有M个点。有线段连结的两点为邻点。
开始前乙将一个球放入任意一点。每回合开始甲查看N个点。若所有的球均在这些点中,游戏结束;
         否则该回合结束,乙必须将所有球移动到邻点上。求以下各题的解,即甲能找到球的N的最小值。
题型一、一维。
题1:已知常数M。线段上有M个点,端点有1个邻点,其他的点均有2个邻点(M>1)。
解:N=1。

题2:已知常数M。闭合线段上有M个点,每个点均有2个邻点(M>2 )。
解:N=2。

题型二、二维
题3:已知常数L,L>3。有一个2*(L-1)的矩形,均匀分布3*L个点。距离为1的两点为邻点。
即顶点有2个邻点,边上的点有3个邻点,中间的点有4个邻点。
解:N=2。

题4:已知常数A和L,L>2A-1。有一个(2A-2)*(L-1)的矩形,均匀分布(2A-1)*L个点。距离为1的两点为邻点。
即顶点有2个邻点,边上的点有3个邻点,中间的点有4个邻点。
解:N=A。

[ 本帖最后由 墨叶 于 2011-12-21 14:08 编辑 ]
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发表于 2011-12-21 00:11 资料 个人空间 短消息 看全部作者
典型非对称图分析

为了表述简单,本贴所有题都满足“总题干”。不同题M、N不同。不能保证答案完全正确。
总题干:某图形中有M个点。有线段连结的两点为邻点。
开始前乙将一个球放入任意一点。每回合开始甲查看N个点。若所有的球均在这些点中,游戏结束;
         否则该回合结束,乙必须将所有球移动到邻点上。求以下各题的解,即甲能找到球的N的最小值。

题型一、三角形
题1:正三角形。答案:N=2

题2:正四面体。
等价图形:正三角以及中心点,且中心点与三个顶点相邻。答案:N=3

题3:梯形以及底边的中心,且底边的中点与四个顶点都相邻,底边的两个顶点不相邻。答案:N=3
等价图形:3个正三角形边重合得到的图形。

题4:正六边形及其中心,且中心点与所有顶点相邻。答案:N=3
等价图形:六棱锥。

题5:棱锥。答案:N=3

题6:三棱柱。答案:N=3

题7:四棱柱,即长方体、正方体。答案:N=3

题8:棱柱。答案:N=3

[ 本帖最后由 墨叶 于 2011-12-21 14:27 编辑 ]
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发表于 2011-12-21 00:11 资料 个人空间 短消息 看全部作者
两球问题分析

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发表于 2012-7-15 22:50 资料 个人空间 短消息 看全部作者
回复 #9 toushion 的帖子

严格证明很麻烦。用反证法可以大致说明结论的合理性。
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发表于 2012-7-16 17:42 资料 个人空间 短消息 看全部作者
回复 #11 toushion 的帖子

我也没算。
二元的通解有点麻烦,可能还要分类。
思路不变。也没必要写通解。
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