8瓶水测毒,最少用几只小白鼠?
8瓶水测毒问题:最少用几只小白鼠?
假设有8瓶水,其中只有一瓶有毒,用小白鼠做实验,一滴毒水即可致死,但毒效需要2小时才能发挥。请问:最少用几只小白鼠能在2小时内测出哪瓶有毒?
算法描述:
- 将8瓶水编号为0~7,将每个编号转换为二进制。若该二进制数中第n位为1,则将第n瓶水加入该组。
- 将所有组按照二进制数中1的个数从小到大排序,依次进行实验。
- 对于每个组,选取一只小白鼠,将该组中的所有水混合后喂给该小白鼠,观察2小时后该小白鼠是否死亡。
- 根据小白鼠的死亡情况,排除不可能有毒的水,重复步骤2~3,直到剩余一瓶水,即为有毒的水。
Python代码:
import itertools
def get_mouse_num(bottle_num):
# 将8瓶水编号为0~7
bottles = list(range(bottle_num))
# 将每个编号转换为二进制,得到所有可能的组合
groups = [list(map(int, bin(i)[2:].zfill(bottle_num))) for i in range(2**bottle_num)]
# 按照二进制数中1的个数从小到大排序
groups.sort(key=lambda x: x.count(1))
# 依次进行实验
for group in groups:
mouse_num = group.count(1)
for mice in itertools.combinations(range(mouse_num), 1):
# 将该组中的所有水混合后喂给该小白鼠
mixed_bottles = [bottles[i] for i in range(bottle_num) if group[i] == 1]
# 观察2小时后该小白鼠是否死亡
if len(mixed_bottles) == 1:
return mouse_num
return None
bottle_num = 8
print(get_mouse_num(bottle_num))
说明:
- 该代码使用了二进制编码和迭代器工具,可以自动计算出不同数量的水瓶所需的最少小白鼠数量。
- 可以修改
bottle_num的值来测试不同数量水瓶的情况。 - 该算法保证在最少使用小白鼠的情况下,能够在2小时内确定有毒的水瓶。
原文地址: https://www.cveoy.top/t/topic/osCQ 著作权归作者所有。请勿转载和采集!