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本地部署的 DeepSeek-R1-Distill-Qwen-14B
>>> 有100堆外观相同的金币,每堆100个。其中某一堆中的所有金币都是假币,而其他堆中的所有金币都是真币,每枚真币重10克,每枚
... 假币重11克。你有一台最大称重50Kg的电子秤可以称重,那么要识别出有假币的那一堆,最少需要几次称重?
<think>
好的,我现在面对的问题有点复杂,但是我觉得通过一步步分析应该能解决。首先,我来理解问题。
题目是说有100堆金币,每堆都有100个金币。其中只有一堆的金币是假币,其他的都是真币。真币每个重10克,假币每个重11克。有
一个电子秤,最大可以称重50公斤(也就是50,000克)。现在需要用这个秤最少几次称量,才能找出哪一堆有假币。
首先,我需要明确几个关键点:
- 金币堆数:100堆
- 每堆的金币数量:100个
- 真币重量:每个10克
- 假币重量:每个11克
- 称重限制:最多50,000克
我的目标是用最少次数的称量,确定哪一堆有假币。那么,我需要找到一种方法,利用每次称量的信息,最大限度地缩小可能范围。
### 第一步:思考单次称量能提供的信息
假设我每次从不同堆中取出一定数量的金币来称重,这样总重量会因为假币的存在而有所不同。通过这些差异,我可以推断出哪一堆
是假币。
例如,如果我从第k堆取1个金币,其他堆取0个,那么称重结果为:
- 如果k堆是真币:重量 = 1 × 10 = 10克
- 如果k堆是假币:重量 = 1 × 11 = 11克
这样,通过一次称量只能确定一个特定的堆是否是假币。显然,这对于100堆来说是不够的,因为要逐个检查。
### 第二步:考虑多次称量的可能性
如果我进行两次称量,每次从不同的堆中取不同数量的金币,那么可以覆盖更多的信息。
例如:
- 第一次称量:从第1到第50堆各取1个金币,总重量应该是50 × 10 = 500克。但如果有假币存在,实际重量会比500克多出一些。
- 第二次称量:从第51到第100堆各取1个金币,总重量应该是50 × 10 = 500克,同样可能会有增加。
通过比较两次称量的实际重量与预期的差异,可以确定假币在哪一组(前50堆或后50堆)。
### 第三步:优化称量策略
显然,上述方法需要至少两次称量。但是,是否可以用更少次数完成呢?考虑到每次称量可以覆盖更多的信息,也许可以通过一次称
量同时包含所有100堆的信息来确定假币的位置。
例如,采用编号的方式:
- 从第k堆取k个金币,这样总重量会因为假币的存在而增加k克。
- 称重结果W = 55 × 10 + k = 550 + k克
- 因此,Δ = W - 550 = k
这个方法只需要一次称量就能确定假币的位置。不过,我需要确认这种方法是否在重量限制内。
每堆取k个金币,其中k从1到100,因此最多要取100个金币,总重量为550 + 100 = 650克,远低于50,000克的限制。所以这个方法是
可行的。
### 第四步:验证思路
让我再详细验证一下:
- 假设第k堆是假币,那么从第k堆取了k个金币,每个重11克。
- 其他堆取了(总数为55个),每个重10克。
- 总重量 = 55 × 10 + k = 550 + k克
- 称得的重量W = 550 + k
- Δ = W - 550 = k
因此,通过一次称量就能直接得到k的值,也就是假币所在的堆数。
### 第五步:考虑特殊情况
如果真的取了100个金币来称重,总重量为650克,这在电子秤的最大称重范围内(50,000克),没有问题。因此,这个方法是有效的
,并且只需要一次称量。
### 总结
通过从每一堆取出不同数量的金币进行一次称量,可以利用重量差异直接确定假币所在的堆数。因此,最少需要1次称重即可完成任
务。
**答案:**
最少需要一次称重来识别出有假币的那一堆。
</think>
要识别出有假币的那一堆,最少需要1次称重。
**步骤解析:**
1. **编号和取样:**
- 将每一堆从第1到第100依次编号为1到100。
- 从第k堆取出k个金币,即从第1堆取1个,第2堆取2个,依此类推直到第100堆取100个。
2. **称重:**
- 将所有取出的金币一起放在电子秤上称重,记录总重量为W克。
3. **计算预期重量和差异:**
- 正常情况下,如果所有金币都是真币,总重量应为55 × 10 = 550克。
- 实际称得的重量W会比550克多出Δ克,其中Δ即为假币所在堆数k。
4. **确定假币堆:**
- 计算Δ = W - 550。由于每枚假币重11克,因此Δ就是k的值。
- 结果即为第k堆是假币所在的位置。
**答案:** 最少需要一次称重即可找出假币所在的那一堆。
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