OurSci Magazine, 2002.04.01 Vol 2, No. 10

三思科学杂志
《三思科学》电子杂志 2002年第4期 总第10期 2002年4月1日
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求知

过桥问题
——经典智力题推而广之五


作者 异调
 bridge
六、最慢两人的过桥方式

  现在我们来考虑走得最慢和走得次慢的人是如何过桥的。假设走得最慢的是Z,需时z;走得次慢的是Y,需时y。我们要证明:

结论九:所有符合结论八的最佳方案中,最慢两人过桥的模式必须相同,而且如果使用的都是模式二,那么他们一定在一起过河。

  特别地,无论他们以什么模式过河,我们总可以在开始的4步里将他们移动到彼岸。


1) 假设Z以模式一过河,但是Y却以模式二过河(步骤旁为此步所需时间):

          ……
      A Z →  z
       A ←  a
       ……
      A B →  b
       A ←  a
      X Y →  y (X是另一不为A或B的旅行者,需时x)
       B ←  b
       ……


我们可以把X和Z对换,变成

          ……
      A X →  x (X是另一不为A或B的旅行者,需时x)
       A ←  a
       ……
      A B →  b
       A ←  a
      Z Y →  z
       B ←  b
       ……


这时修改过的方案比原先的耗时短y-x分钟,和原先的“最佳方案”假定矛盾。

2) 假设Z以模式二过河,但是Y却以模式一过河(步骤旁为此步所需时间):

          ……
      A Y →  y
       A ←  a
       ……
      A B →  b
       A ←  a
      X Z →  z (X是另一不为A或B的旅行者,需时x)
       B ←  b
       ……


我们可以把X和Y对换,变成

          ……
      A X →  x (X是另一不为A或B的旅行者,需时x)
       A ←  a
       ……
      A B →  b
       A ←  a
      Y Z →  z
       B ←  b
       ……


这时修改过的方案比原先的耗时短y-x分钟,和原先的“最佳方案”假
定矛盾。

  所以Z和Y必定用同一模式过河。假设他们都以模式二过河,却不在一起:

          ……
      A B →  b
       A ←  a
      W Y →  y (W是另一不为A或B的旅行者,需时w)
       B ←  b
       ……
      A B →  b
       A ←  a
      X Z →  z (X是另一不为A或B的旅行者,需时x)
       B ←  b
       ……


我们可以把X和Y对换,变成

          ……
      A B →  b
       A ←  a
      W X →  t (t是w和x中比较大的那一个)
       B ←  b
       ……
      A B →  b
       A ←  a
      Y Z →  z
       B ←  b
       ……


这时修改过的方案比原先的耗时短y-t分钟(Y是跑得次慢的,所以y比w和t都要大),和原先的“最佳方案”假定矛盾。

  于是最慢两人过桥的模式必须相同,而且如果使用的都是模式二,那么他们一定在一起过河。现在我们来考虑在方案的前4步就将他们移动到彼岸。这非常简单。

  如果两人都是以模式一过河:

          ……
          A Z →  z
           A ←  a
          ……
          A Y →  y
           A ←  a
          ……


我们可以把这几步挪到最开始而不改变其他步骤:

第1步:      A Z →  z
第2步:       A ←  a
第3步:      A Y →  y
第4步:       A ←  a
          ……


  如果两人以模式二一起过河:

          ……
          A B →  b
           A ←  a
          Y Z →  z
           B ←  b
          ……


我们同样可以把这几步挪到最开始而不改变其他步骤:

第1步:      A B →  b
第2步:       A ←  a
第3步:      Y Z →  z
第4步:       B ←  b
          ……


  这就完全证明了结论九。

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