看似摸不著頭腦,但是初中知識真的就夠了系列(三)

題目

四人進城A, B, C, D, 途中路過一座橋。此時天色已黑,過橋需要唯一的一個火把照明。同時,橋上最多可以同時過兩人。火把只能手把手傳遞。四人過橋的時間分別為:A - 1分鐘, B - 2分鐘, C - 5分鐘 和D - 10分鐘。兩人過橋,以較慢的那個人的時間為準。你覺得四人過橋所需要的最短時間是多少?

看似摸不著頭腦,但是初中知識真的就夠了系列(三)

這道題真沒你想的那麼容易,答案是17分鐘,你能想到過程嗎?

看似摸不著頭腦,但是初中知識真的就夠了系列(三)

看似摸不著頭腦,但是初中知識真的就夠了系列(三)

看似摸不著頭腦,但是初中知識真的就夠了系列(三)

問題的第一直覺解法

拿到問題第一直覺是,由於A過橋時間最短,我讓A充當回程傳遞火把的那個人,那是不是最合理呢?

如果這樣計算的話:

第一步: A和D過橋,花費10分鐘,A返回送火把,花費1分鐘;

第二步: A和C過橋,花費5分鐘,A返回送火把,花費1分鐘;

第三步: A和B過橋,花費2分鐘。

總共花費時間: 10 + 1 + 5 + 1 + 2 = 19分鐘。

那答案是不是如此簡單呢? 其實大部分人考慮問題都是憑著第一感覺,並不會去深究。

問題的分析

問題中,影響過橋總時間的有兩個因素:

  1. 回程送火炬的人所花費時間必須儘量短,你不可能讓C和D去傳遞火把。A是第一選擇,B是次優選擇。
  2. 兩人過橋,存在一個時間內耗。A和D過橋,A的速度優勢沒有被完全突出出來。反而由於一直陪著走路慢的人,而不斷加大內耗。最好的辦法是A和B一起走,C和D一起走,這樣內耗是最小的。

那麼怎麼樣才能完成這個舉動呢?我們一直想的是最佳的傳遞火炬的人是A。但是B一個來回只比A慢2分鐘,在考慮內耗的情況下,B是可以被考慮來傳遞火把的。

問題的正解

第一步: A和B過橋,花費2分鐘,A返回送火把,花費1分鐘;

第二步: C和D過橋,花費10分鐘,B返回送火把,花費2分鐘;

第三步: A和B過橋,花費2分鐘。

總共花費時間: 2 + 1 + 10 + 2 + 2 = 17分鐘。

總結

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