杰克的镁袋
2025年09月26日
杰克的镁袋
运筹学家杰克有5只钱袋子,每只袋子里装着20个钱币。每个钱币的法定重量为10克,但只有3只钱袋里的货币符合规定。有一只袋子里的钱币每个重9克,而另一只袋子里却是每个重11克。
只要通过一次称量,杰克就能判定哪只袋子里的钱币轻了,哪只袋子里的重了。他有一台很好的磅秤,称出来的重量毫厘不差。
请问:他是怎么称的?
杰克把5只钱袋子贴上标签,称之为A、B、C、D、E,然后分别从5只袋子中取钱,取法如下:
在A中取1个;
在B中取2个;
在C中取4个;
在D中取8个;
在E中取16个。
请注意,这样一来,任意两只钱袋里钱币数目之差各不相同,它们是:
1,2,3,4,6,7,8,12,14,15。
加上正、负号我们将能得出20个差数,它们与这5只钱袋子里轻币、重币与合格货币的可能分布情况正好是一一对应的。
譬如说:
若A袋装着轻币而B袋装着重币,则称出来的总重量将是:
310-1+2=311(克)。
若A袋装轻币而C袋装重币,则称出来的总重量将是:
310-1+4=313(克)。
若D袋装重币而E袋装轻币则称出来的重量将是:
310+8-16=302(克)。
如果事先准备好一张表格,那就可以根据称量出来的结果,一下子指出哪只钱袋装着轻币,哪只钱袋装着重币,哪只是装着合格钱币的。
岂非一举识别真伪。