一個雞蛋從第N層及以上的樓層落下來會摔破?
現在很多大型IT企業在面試時都喜歡問一些智力相關的題目,雖然智力面試題在面試筆試中占的比例不大,但很多時候,面試環節中智力題往往會成為我們拿offer的最大攔路虎。因為有些面試官認為通過智力題可以考查你的思維能力、抽象問題的能力。
下面是一道很經典的智力型面試題,是一位Java老師的朋友去BAT面試中親身見識過的一道題。各位來體驗一下,看看自己的大腦是不是好使。
題目:
有一棟樓共100層,一個雞蛋從第N層及以上的樓層落下來會摔破,在第N層以下的樓層落下不會摔破。給你2個雞蛋,設計方案找出N,并且保證在最壞情況下,最小化雞蛋下落的次數。(假設每次摔落時,如果沒有摔碎,則不會給雞蛋帶來損耗)
形形色色的解答:
在參考下面的解答之前,請你先仔細思考10分鐘。看你給出的方案最小下落次數是多少。如果題目總分10分,看看自己能得幾分。
===========================答案分割線================================
解答1:得0分的答案
用二分法。
這基本可以說就是沒有通過大腦得出來的答案,而且還貌似很牛掰的樣子,并常常帶著一個lgn的復雜度。如果你接著問怎么個二分法,他就答不上來了。
這個答案不是我杜撰出來的,而是我拿這個題目問過身邊的一些人,其中有幾個人真的隨口就把二分法給說出來了。每當我聽到二分法時,當我沒問。
解答2:得5分的答案
如果我們動一下腦子仔細思考這個問題,我們會得到一個相對不錯的答案。參加BAT面試那位朋友就給出了下面的這種方案,并自認為是一種很完美的答案。但面試官給出的回答是:我還是不滿意。
據說,他這種思路的靈感來自于數學中的求極值問題。
已知兩個自然數的和為25,求這兩個數的平方和的最大、最小值。
解:設一個自然數為x另一個自然數為25-x
x2+(25-x)2
=2x2-50x+625
=2(x2-25x+312.5)
=2[(x-12.5)2-156.25+312.5]
=2[(x-12.5)2+156.25]
所以可得:
當x取12.5時有最小值2×156.25=312.5(當x==y==12.5時取得極小值)
當x取25時有最大值2×(12.52+156.5)=625
因此,很容易得到啟發(當然,這只是一種直覺,并沒有什么理論依據。)。100層樓,平均分成10分,每份剛好10層。
那么我們的做法如下:
將100層樓分成10分,每一份就是10層樓。首先,將雞蛋從第10層樓開始扔。那么結果有兩種可能:
情況1:如果碎了,說明臨界樓層在1到10之間,但現在只剩下一個雞蛋了,只能從第一層一直到第10層。
情況2:如果沒有碎,接下來從第20層扔雞蛋。
該方法的思路是,用一個雞蛋來試探,找到臨界樓層的大致范圍[1~10]、[11-20]….[91-100]。然后用另一個雞蛋在大致范圍內找出精確樓層。該方法的最壞次數是:18次。(自己去算,如果你算出來是17次,那就17次唄)
解答3:得10分的答案
這是真正有理有據的解答。具體如下所述:
我們先假設最壞情況下,雞蛋下落次數為x,即我們為了找出N,一共用雞蛋做了x次的實驗。那么,我們第一次應該在哪層樓往下扔雞蛋呢?先讓我們假設第一次是在第y層樓扔的雞蛋,如果第一個雞蛋在第一次扔就碎了,我們就只剩下一個雞蛋,要用它準確地找出N,只能從第一層向上,一層一層的往上測試,直到它摔壞為止,答案就出來了。由于第一個雞蛋在第y層就摔破了,所以最壞的情況是第二個雞蛋要把第1到第y-1層的樓都測試一遍,最后得出結果,噢,原來雞蛋在第y-1層才能摔破(或是在第y-1層仍沒摔破,答案就是第y層。)這樣一來測試次數是1+(y-1)=x,即第一次測試要在第x層。OK,那如果第一次測試雞蛋沒摔破呢,那N肯定要比x大,要繼續往上找,需要在哪一層扔呢?我們可以模仿前面的操作,如果第一個雞蛋在第二次測試中摔破了,那么第二個雞蛋的測試次數就只剩下x-2次了(第一個雞蛋已經用了2次)。這樣一來,第二次扔雞蛋的樓層和第一次扔雞蛋的樓層之間就隔著x-2層。我們再回過頭來看一看,第一次扔雞蛋的樓層在第x層,第1層到第x層間共x層;第1次扔雞蛋的樓層到第2次扔雞蛋的樓層間共有x-1層(包含第2次扔雞蛋的那一層),同理繼續往下,我們可以得出,第2次扔雞蛋的樓層到第3次扔雞蛋的樓層間共有x-2層,……最后把這些互不包含的區間數加起來,應該大于等于總共的樓層數量100,即
1x+(x-1)+(x-2)+...+1>=100
2(x+1)*x/2 >= 100
3
得出答案是14。