名侦探柯南事务所

标题: 柯南----扑克牌中的智慧(挑战你的脑细胞！！（已公布答案！见11楼） [打印本页]

作者: 艾玲亚多拉 时间: 2003-11-3 19:56
标题: 柯南----扑克牌中的智慧(挑战你的脑细胞！！（已公布答案！见11楼）
柯南和服部在玩扑克，小兰和和叶过来了，小兰说：“柯南，服部，我和和叶有心灵感应，你不信的话，你随便抽5张牌给我（除大小王以外），但不给和叶看，我藏起其中一颗牌，只给和叶看另外4张，她就知道我藏的那颗牌的花色和点数。”
当然，小兰和和叶并没有什么心灵感应，但她们之间确有某种暗号来暗示第五颗牌，你知道吗？提示：小兰给和叶看的4颗牌和她藏起的牌都是由小兰自己决定，需要一些数学知识，但并不深奥）

作者: 有点坏的名侦探 时间: 2003-11-3 21:29
标题: 回复：柯南----扑克牌中的智慧(挑战你的脑细胞！！！）
这题我们老师刚刚给我们出过，不过目前还没有答案，不过是题概率题的说

作者: 艾玲亚多拉 时间: 2003-11-4 16:36
标题: 回复：柯南----扑克牌中的智慧(挑战你的脑细胞！！！）
3楼的说的不对，和概率无关，而是能具体的知道藏的牌的点数和花色

作者: 汉武大帝 时间: 2003-11-4 19:49
标题: 回复：柯南----扑克牌中的智慧(挑战你的脑细胞！！！）
OK，现在把这个问题一般化，建模求一个一般解。

艾玲的问题如果用数学语言表达应该是这样：
小兰从 N 张互异的牌中随机选出 M 张，要求藏其中一张，然后将剩下的(M-1)张按一定次序排列出来放在桌面上，使得和叶能仅根据桌面上这(M-1)张牌的大小和排列次序推断出小兰所藏的牌。

艾玲的题目里，N=54,M＝5。

[理论上限]:

N 的上限值是 M!+M-1
证明: 从 N 张互异牌中选出 M 张，共有C(N, M) 种选法，而桌面上 (M-1) 张牌的总排列方式只有 P(N, M-1) 种，所以当 P(N, M-1) < C(N, M) 时，即 N > M!+M-1 时，题目的要求是不可能办到的。

[藏牌办法]:

当 N <= M!+M-1 时，一个可行的方法如下：

给这 N 张牌编号为1号牌，2号牌，...，N号牌，

对于任意的 (M-1) 张牌，都有(M-1)!种排列方式，
小兰可事先与和叶约定好这些排列的顺序，这样可利用 (M-1)张牌排出一个介于1与(M-1)!之间的一个数。

藏牌及排列方法:
将抽出的 M 张牌按大小顺序从小到大排成 P1, P2, ..., PM
定义 Di = Pi-i 为第i张牌的点位差(点数与所排位置的差)
设 P1+P2+...+PM ≡ x (mod M)，(x取为1,2,...,M)
藏第 x 张牌 Px，令 y = (Dx+1)/M 向上取整 ( 易知1<= y <= (M-1)! )
用剩下的(M-1)张牌排出数y。

[推断办法]:

和叶看到桌面牌后，从(M-1)张牌的排列次序可得知数y，
设桌面牌从小到大是 Q1,Q2,...Q(M-1)
假设藏牌为 P，排位为x, 其点位差为 D=P-x

则根据藏牌规则 Q1+Q2+...+Q(M-1)+P ≡ x (mod M)
y = (D+1)/M

于是可解得藏牌的点位差 D = (y-1)*M+z-1
其中 z ≡ 1-Q1-Q2-...-Q(M-1) (mod M) (z取为1,2,...,M)

注意: 点位差D的最小值为0，合法的最大值为 N-M
如果算出的值超过这个最大值，则一定是小兰搞错了。

易知，在排好序的牌中，各牌的点位差是非减的，
所以可由此确定D的位置，从而算出P

记牌面各牌的点位差 Di = Qi-i, (i = 1, 2,..., M-1)
并补充 D0 = 0, DM = N-M+1 两个方便书写,
把 D 在Di序列中定位，设 Dk <= D < D(k+1), (k=0,1,..., M-1)
则易知藏牌P 的原排位x= k+1, 由此得 P = D+x = D+k+1
容易验证，这样算出的藏牌正好符合小兰的藏牌规律，
并且不会有另外的牌也满足藏牌规律(即答案是唯一的)

总结起来，推算方法如下：
1) 设桌面牌从小到大是 Q1,Q2,...Q(M-1)，并
记牌面各牌的点位差 Di = Qi-i, (i = 1, 2,..., M-1)
并补充 D0 = 0, DM = N-M+1 两个,

2) 算得藏牌的点位差 D = (y-1)*M+z-1
其中 z ≡ 1-Q1-Q2-...-Q(M-1) (mod M) (z取为1,2,...,M)
D值算出应满足 0 <= D < N-M，若不满足则表明小兰搞错

3) 把 D 在Di序列中定位，设 Dk <= D < D(k+1), (k=0,1,..., M-1)
则藏牌为 P = D+k+1

现在用更复杂的108张牌情况来举例:

比如两幅可区分的牌共 108 张，抽出5张，比如编号为 3, 4, 9, 11, 22

x ≡ 3+4+9+11+22 ≡ 4 (mod 5)，所以应藏第4张牌11
第4张牌11的点位差D4 = 11-4=7
y = (Dx+1)/M = (7+1)/5 向上取整 = 2
用剩下4张牌 3,4,9,22 依约定排出点数 2

和叶看到桌面4张牌 3,4,9,22, 按排列次序依约定得出 y=2
z ≡ 1-3-4-9-22 ≡ 3 (mod 5),
算得藏牌的点位差 D = (y-1)*M+3-1 = (2-1)*5+3-1 = 7

牌面各牌3,4,9,22的点位差分别是 2,2,6,18
D=7定位在6与18之间，即有 D3 <= 7 < D4, k=3
所以藏牌为 P = D+k+1 = 7+3+1 = 11

[附注]:

实际上，依藏牌规则，对于牌面为 3,4,9,22 的可能藏牌有如下一些:
5,11,16,21,27,32,37,42,47,52,57,62,67,72,77,82,87,92,97,102,107
牌面摆出的y=2正是藏牌11在这个数列中的位置。
所以和叶推断时也可根据牌面和藏牌规则先算出这个藏牌数列，
然后取出这个数列的第y个数就是藏牌了。

作者: 艾玲亚多拉 时间: 2003-11-4 20:14
标题: 回复：柯南----扑克牌中的智慧(挑战你的脑细胞！！！）
大帝的方法过于复杂了

作者: haibara54 时间: 2003-11-5 18:16
标题: 回复：柯南----扑克牌中的智慧(挑战你的脑细胞！！！）
说说答案吧，真的很像魔术

作者: Kaichi 时间: 2003-11-5 19:18
标题: 回复：柯南----扑克牌中的智慧(挑战你的脑细胞！！！）
同上

作者: 艾玲亚多拉 时间: 2003-11-5 19:26
标题: 回复：柯南----扑克牌中的智慧(挑战你的脑细胞！！！）
此题的正解为：
1-k为13个数构成一个循环数列（就是说A比K大一），取得5张牌里必然有两张同花色，而同花色的牌他们的差（互相减）必有一个小于6，藏起差小于6的被减数，将减数放在第一颗，而其余的三颗牌共有6种排列（大中小，大小中...），将其编好号，则藏起的花色为第一张的花色，点数为第一张的点数再加上号码数。（若有同点的牌，按黑红花片排列大小即可）

作者: 艾玲亚多拉 时间: 2003-11-7 22:41
标题: 回复：柯南----扑克牌中的智慧(挑战你的脑细胞！！（已公布答案！见11楼）
我觉得已经说得很明白了，楼上哪里有问题

作者: arthurconanz 时间: 2003-11-7 23:46
标题: 回复：柯南----扑克牌中的智慧(挑战你的脑细胞！！（已公布答案！见11楼）
说得很明白，明天拿去骗骗女同学，呵呵~~~

作者: lovelymanzzh 时间: 2003-11-8 13:03
提示: 作者被禁止或删除内容自动屏蔽

作者: 艾玲亚多拉 时间: 2003-11-11 13:02
标题: 回复：柯南----扑克牌中的智慧(挑战你的脑细胞！！（已公布答案！见11楼）
大帝数学好的真是没话说，他是不是国际奥林匹克金牌得主啊？太令人佩服和羡慕了

作者: 远山和叶R 时间: 2003-11-16 09:02
标题: 回复：柯南----扑克牌中的智慧(挑战你的脑细胞！！（已公布答案！见11楼）
牌是随便抽的,要是都抽到相同的那怎么办?

作者: 艾玲亚多拉 时间: 2003-11-16 17:23
标题: 回复：柯南----扑克牌中的智慧(挑战你的脑细胞！！（已公布答案！见11楼）
请17楼的认真读我给出的答案

作者: 爱丽丝 时间: 2003-11-18 19:55
标题: 回复：柯南----扑克牌中的智慧(挑战你的脑细胞！！（已公布答案！见11楼）
请问楼主,怎么把剩下的三张牌编号,才能让它们的号码和第一张点数加起来为藏起来的点数?

作者: 雨山 时间: 2003-11-18 20:09
标题: 回复：柯南----扑克牌中的智慧(挑战你的脑细胞！！（已公布答案！见11楼）
晕~
想到头痛了~~
幸好有答案!
但我还是不太明白：(

作者: poing noir 时间: 2003-11-19 09:19
标题: 回复：柯南----扑克牌中的智慧(挑战你的脑细胞！！（已公布答案！见11楼）
賭場老手~`

作者: szsky 时间: 2003-11-19 18:52
标题: 回复：柯南----扑克牌中的智慧(挑战你的脑细胞！！（已公布答案！见11楼）
到现在还一点也不懂!!!!
..........................

作者: 艾玲亚多拉 时间: 2003-11-20 13:46
标题: 回复：柯南----扑克牌中的智慧(挑战你的脑细胞！！（已公布答案！见11楼）
难道我又哪里说得不明白吗？举个例子：抽到的5颗牌为黑桃5，8，红桃4，草花9，方片9
我藏起的牌是黑桃8，排列的牌为：黑桃5，方片9，红桃4，草花9
花色，中，小，大
此种排列表示3
所以结果是黑桃5+3=8

作者: qdadams 时间: 2003-11-20 13:47
提示: 作者被禁止或删除内容自动屏蔽

欢迎光临名侦探柯南事务所 (https://bbs.aptx.cn/)