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编程之美:黑白球问题

时间:2015-04-14 11:13:19      阅读:134      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

标签:面试题   编程之美   数学   c++   算法   

题目:有一个桶,里面有白球、黑球各100个,人们必须按照以下的规则把球取出来:

1、每次从桶里面拿出来两个球;

2、如果是两个同色的球,就再放入一个黑球;

3、如果是两个异色的球,就再放入一个白球;

问:最后桶里面只剩下一个黑球的概率是多少?

思路1:找规律

    使用(黑球个数, 白球个数)来表示桶中黑球和白球的个数变动,正数表示增加,负数表示减少,根据规则找规律:

1、如果每次从桶里面拿出两个白球,则应放入一个黑球:(0, -2) + (1, 0) = (1, -2);

2、如果每次从桶里面拿出两个黑球,则应放入一个黑球:(-2, 0) + (1, 0) = (-1, 0);

3、如果每次从桶里面拿出一个白球和一个黑球,则应放入一个白球:(-1, -1) + (0, 1) = (-1, 0);

    从以上各种情况可以看出以下规律:

1)每次都会减少一个球,那么最后的结果肯定是桶内只剩一个球,要么是白球,要么是黑球;

2)每次拿球后,白球的数目要么不变,要么两个两个地减少;

    所以,从上面的分析可以得知,最后不可能只剩下一个白球,那么必然就只能是黑球了。

思路2:使用数学方法

    根据取球规则联想到数学中异或(XOR):

1、两个相同的数,异或等于0;

2、两个不同的数,异或等于1;

    将黑球看作0,白球看作1,那么对于每次的操作可以做这样的想象:每次捞起两个数字做一次异或操作,并将所得的结果再次丢回桶中,

因此最后的结果实际上相当于把所有的球都进行一次异或运算,最后所得的结果即为最后剩余的球。

即0 xor 1 xor 1 ……之类的情况,又因为异或满足结合律,上式可变为:

(0 xor 0 …… xor 0) xor (1 xor 1 …… xor 1)两边都是100个,结果就是0(因为各有100个,即0和1各为偶数个,根据异或运算规律,知道结果为0

    异或运算规律:

1)偶数个1异或,结果为0;

2)偶数个0异或,结果为0;

3)奇数个1异或,结果为1;

4)奇数个0异或,结果为0:


编程之美:黑白球问题

标签:面试题   编程之美   数学   c++   算法   

原文地址:http://blog.csdn.net/u014082714/article/details/45038785

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