【转载】一道算法题

知乎上有一个问题是“有哪些令人拍案叫绝的算法?”,这篇文章是其中的一个回答。看完后觉得很有意思,分享给大家。
作者:时宇电链接:https://www.zhihu.com/question/27547892/answer/131239272来源:知乎著作权归作者所有,转载请联系作者获得授权。

一道很有意思的题目,曾经在面试腾讯关键时刻出现过,感恩。
问:有一种玻璃杯质量确定但未知,需要检测。有一栋100层的大楼,该种玻璃杯从某一层楼扔下,刚好会碎。现给你两个杯子,问怎样检测出这个杯子的质量,即找到在哪一层楼刚好会碎?
------- 一条分割线的时间思考 ---------
分析:首先理解题意,将这个杯子从某一层楼扔下,如果没碎,我还可以再利用它测试。如果碎了的话,就不能再继续用了。如果我从x楼扔下,没碎,在x+1楼扔下,碎掉了,即证明找到了x+1是刚好碎掉的楼层。问题的关键是,怎么快速找到这个楼层呢?
这是一个查找问题。我们需要一个策略方法来快速地找到它,就看谁的方法比较优秀拉。而优秀的方法其评价标准显而易见:各种情况下都能快速地找到目标楼层。
------- 再一条分割线的时间思考 ---------
思考路径:如果只有一个杯子的话,应该怎么做呢?稍微想一下也可以知道,必定只能一层一层地扔,1楼没碎扔2楼,2楼没碎扔3楼,直到碎掉。
现在我有两个杯子。
学习过算法和程序的人应该都知道二分法,很容易想到这样去做,因为面对的是一个搜索问题。所以可能会给出这样的策略:从50楼扔下,没碎的话,再扔75楼,再没碎我扔88楼,依次下去很快就可以锁定楼层?很快你会意识到问题所在,万一第一次从50层楼扔下去,碎了咋整,难道又一层一层地扔?杯子的质量是刚好在49层碎掉的话。最差的情况我需要扔50次,这方法不行。
再一个比较常见的方法是,先分区间的扔,再慢慢地一层一层地扔,隐含着分段查找的策略。具体操作方式是:先从第10楼扔,再从第20楼扔,依次下去,如果到某一层碎掉,比如50层碎掉了,我再从41楼开始扔,这样的话应该算是比较快了把?这个方法是要快一点不过如果我杯子的质量比较好,在99楼才会刚好碎掉。这样,最差的情况下,需要扔19次才能找到目标楼层,还是不能让面试官满意。
我们需要的方法是无论杯子的质量如何,不论是在1楼碎,49楼碎,99楼碎都要能快速锁定的方法。
继续思考刚才方法的缺陷,当杯子质量比较差的时候,此方法还是比较快速的找到的。比如杯子是在19楼刚好碎,我只需要扔11次,比99楼刚好碎的情况要少很多次。
所以我们的愿望是:杯子的质量无论分布在哪个查找区间,都可以快速地找到。所以我想到的是可以“匀”一下刚才的方法。即
最开始我需要大胆地扔,然后再慢慢小心地扔。

具体方法设计:每次扔的区间减少一层,这样做可以保证每个区间查找的最差次数是一样的。假定第一步在15楼扔,没碎的话则下一步在29楼扔,没碎下一步在42楼扔....碎掉之后则在上一次没碎的楼层开始向上扔。那么最开始在哪一层开始扔呢??
这里我们需要拿支笔算一下:
x+(x-1)+(x-2)+...+2 >=100求解出答案为14。
即最终给出的解决方案是:最开始从14楼开始扔,没碎的话在27楼扔,再没碎的话在39楼扔.....一旦碎掉,则从上一次没碎的楼层逐层往上扔,即可快速确认杯子在哪一层刚好会碎掉。
这样的方法可以保证在最差的情况下也能在14次内找到楼层,平均需要的次数不到10次.(列式子算了下期望是9次多)
这是我知道的最好的方法,有意思。

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 162,306评论 4 370
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 68,657评论 2 307
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 111,928评论 0 254
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 44,688评论 0 220
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 53,105评论 3 295
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 41,024评论 1 225
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 32,159评论 2 318
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 30,937评论 0 212
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 34,689评论 1 250
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 30,851评论 2 254
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 32,325评论 1 265
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 28,651评论 3 263
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 33,364评论 3 244
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 26,192评论 0 8
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 26,985评论 0 201
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 36,154评论 2 285
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 35,955评论 2 279

推荐阅读更多精彩内容