📜  谜题62 |金或银(1)

📅  最后修改于: 2023-12-03 15:28:12.187000             🧑  作者: Mango

谜题62 | 金或银

谜题62是一道经典的逻辑推理题,它来源于一次数学会议上的讨论。题目描述如下:

“假设你有两个箱子,一个箱子里装的是金子,另一个箱子里装的是银子。其中,一个箱子里装的是两种金属,另一个箱子里装的是两种金属的一种。你随机选择一个箱子并从中取出一个金属样本,如果你拿到的是金子,你的任务就是确定这个箱子里装的是什么金属。”

该谜题看似简单,但却隐藏着深刻的逻辑推理。接下来我们将探讨几种不同的思路来解决这个谜题。

思路一:随机挑选

我们可以根据题目描述的条件来分析,盒子里装的可能分成以下四种情况:

  1. 盒子1装银、盒子2装银;
  2. 盒子1装银、盒子2装金;
  3. 盒子1装金、盒子2装银;
  4. 盒子1装金、盒子2装金。

按照题目的描述,我们随机挑选一个盒子,取出一个金属样本。如果我们取到的是金子,那我们就知道盒子里装的肯定是两种金属。如果我们取到的是银子,还有可能是前三种情况。所以,我们需要再进行一次随机选择,才能确定盒子里究竟装的是什么金属。

根据这个思路,我们就可以得到如下的伪代码实现:

import random

boxes = [
    ("gold", "silver"),  # 金银混合
    ("silver", "silver"),  # 银银混合
    ("gold", "silver"),  # 金银混合
    ("gold", "gold"),  # 金金混合
]

box_index = random.randint(0, 1)
box = boxes[box_index]

metal_index = random.randint(0, 1)
metal = box[metal_index]

if metal == "gold":
    print("箱子里装的是两种金属")
else:
    another_box = boxes[1 - box_index]  # 取另一个盒子
    another_metal_index = random.randint(0, 1)
    if another_box[another_metal_index] == "gold":
        print("箱子里装的是两种金属")
    else:
        print("箱子里装的是银和另一种金属")

这段代码可以解决这个谜题,但需要注意的是,我们随机挑选的过程中,需要用到两个不同的随机数:一个用来选择盒子,另一个用来选择金属。如果这两个随机数的选取不够随机,就有可能引起偏差,导致程序不能正确地解决谜题。

思路二:概率计算

我们也可以通过概率计算来解决这个谜题。假设我们随机选出的是盒子1,那么我们面临的情况分为以下两种:

  1. 盒子1装银,我们取到银子的概率为1;
  2. 盒子1装金,我们取到银子的概率为1/2。

根据贝叶斯公式,我们可以求得在取到银子的前提下,盒子1装金的概率:

P(盒子1装金|取到银子) = P(取到银子|盒子1装金) * P(盒子1装金) / P(取到银子)
                      = 1/2 * 1/2 / (1/2 * 1 + 1/2 * 1/2)
                      = 1/3

同理,我们选出盒子2的情况有:

  1. 盒子2装银,我们取到银子的概率为1;
  2. 盒子2装金,我们取到银子的概率为1/2。

我们可以求得在取到银子的前提下,盒子2装金的概率:

P(盒子2装金|取到银子) = P(取到银子|盒子2装金) * P(盒子2装金) / P(取到银子)
                      = 1/2 * 1/2 / (1/2 * 1 + 1/2 * 1/2)
                      = 2/3

综上所述,如果我们随机挑选一个盒子,取出银子样本,那么盒子里装的金银混合的概率是2/3,装的是两种金属的概率为1/3。

根据这个思路,我们就可以得到如下的伪代码实现:

import random

boxes = [
    ("gold", "silver"),  # 金银混合
    ("silver", "silver"),  # 银银混合
    ("gold", "silver"),  # 金银混合
    ("gold", "gold"),  # 金金混合
]

box_index = random.randint(0, 1)
box = boxes[box_index]

if box[0] == "gold":
    gold_count = 1
else:
    gold_count = 0

metal_index = random.randint(0, 1)
metal = box[metal_index]

if metal == "gold":
    gold_count += 1

if metal == "silver":
    another_box = boxes[1 - box_index]
    another_metal_index = random.randint(0, 1)
    if another_box[another_metal_index] == "gold":
        print("箱子里装的是两种金属")
    else:
        print("箱子里装的是银和另一种金属")
else:
    if gold_count == 1:
        print("箱子里装的是两种金属")
    else:
        print("箱子里装的是银和另一种金属")

这段代码比思路一的代码更简单、更规范,不用太依赖随机数的选取,但需要注意的是,我们需要很清楚地理解概率的计算方法和贝叶斯公式,才能正确地解决谜题。

总结

谜题62是一道很有趣的逻辑推理题,我们可以通过随机挑选和概率计算两种方法来解决它。无论哪种方法,都需要我们具备一定的数学思维和编程技巧,同时还需要我们对随机数的选取和概率的计算关系有深刻的认识。