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渡河問題

 

緣由

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

圖片來源https://www.google.com.tw/search?q=%E6%B8%A1%E6%B2%B3&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ei=jCmbUp2hI4mRkQX_pICIAQ&ved=0CAcQ_AUoAQ&biw=1920&bih=978#facrc=_&imgrc=OxmSMF93UGOnPM%3A%3BCmrPVTHhZ3mSpM%3Bhttp%253A%252F%252Fpic.pimg.tw%252Fjck11%252F1182094005.jpg%3Bhttp%253A%252F%252Fjck11.pixnet.net%252Fblog%252Fpost%252F5341871-%2525E6%2525B8%2525A1%2525E6%2525B2%2525B3%2525E9%252581%25258A%2525E6%252588%2525B2%3B600%3B357

 

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