渡河問題
渡河謎題的解法約有三種,即試探法、圖解法和矩陣法;矩陣法頗近似於圖解法,有興趣的人可參閱參考資料,文內不另作介紹。
一般玩謎題或消遣數學的人大概都採用試探法,本文將未成系統的方法均稱為試探法。有關試探法可參閱坡雅(G. Polya)著的「怎樣解題」(張憶壽教授譯,長橋出版社)。
試探法的理論基礎不完全,往往賴個人的直覺和經驗,但它是解題的重要方法。
本文主要介紹圖解法,它的優點是有一套理論,用以解釋為什麼那些路線不可能?為什麼那些路線最佳?
試探法
【問題一】:
一隊士兵來到河邊,橋斷河又深,正不知如何是好,忽見兩小孩汎舟,但舟太小,每次只能載兩小孩或一士兵,問如何渡河?
解答
兩小孩先過河,其中一人返回原岸,一士兵渡河到對岸,另一小孩將舟划回原岸,然後重複上述步驟,即可將士兵全部載運到對岸。
【問題二】:
這個題目出現在十八世紀的文件中。
一農夫帶一隻狼、一隻羊及一個高麗菜渡河,而小舟一次只能載一人和狼(或羊或高麗菜)。假如農夫先帶高麗菜上船,則狼會吃掉羊;如果農夫先帶狼上船,則羊會吃掉高麗菜,只有農夫在場時,才不會發生上述情形,問如何渡河?
解答
農夫先將羊載運到對岸,然後返回原岸,再載運高麗菜到對岸,同時將羊載返原岸,將狼運往對岸,農夫空手返回原岸,將羊運往對岸,即完成渡河。
【問題三】:妒忌的丈夫
三對夫婦來到河邊渡河,但僅有一小舟,且舟小只能容納二人。由於丈夫妒忌心重,所以如果沒有丈夫在場,不管舟上或岸邊,沒有一婦人肯跟其他男人在一起,當然男女皆能操舟,問如何過河?
(一)如果是四對夫婦,小舟能容三人,則又如何?
(二)如果是四對夫婦,小舟只能容二人,但河中有一小島可供轉運,則又如何渡河?
(三)如果是五對夫婦,小舟能容三人,則又如何?
(四)如果是六對夫婦,小舟能容四人,則又如何?
解答
用A、B、C代表三個丈夫,妻子分別為a、b、c。
首先,妻子b、 c二人過河,其中b返回原岸;然後b和a划往對岸,a操舟返回原岸;丈夫B、C渡河到對岸,夫婦B、b操舟返回原岸;
A、B渡河到對岸,c操舟返回原岸;b、c渡河到對岸,b操舟返回原岸;a、b渡河到對岸,完成渡河。
讀者可用小物品模擬渡河程序,解決另外四個子題。
【問題四】:土人及傳教士
三個傳教士與三個土人一起渡河,舟小一次僅能載二人,傳教士知道土人的習慣,如果土人比傳教士的人數多,則土人會吃掉傳教士,那麼如何安排才能安全渡河?又若其中僅一傳教士及一土人會操舟則又如何?
解答
以M代表傳教士,C代表土人。首先兩土人C、C渡河對岸,C操舟返回原岸;C、C渡河到對岸,C操舟返回原岸;兩傳教士M、M渡河到對岸,C、M操舟返回原岸;
M、M渡河到對岸,C操舟返回原岸;C、C渡河到對岸,C操舟返回原岸;C、C渡河到對岸,完成了渡河。
這樣你會了嗎






資料來源http://210.60.224.4/ct/content/1982/00080152/0011.htm
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