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让堆放井然有序

时间:2022-02-14 理论教育 版权反馈
【摘要】:数学甚至还会研究你的早餐。现在,只需把铲子放在最小的饼下面,将它和中等的饼翻转过来,这样,所有饼的次序就完全调好了!重新调整n张饼的次序,最多需要翻转几次呢?如果有3张饼,且堆放的次序是最难的:最小的在上面,最大的在中间,中等的在下面,则Pn值为3。目前为止,数学家们最多只发现19张饼的Pn值是22。事实上,还没有人能给出一个一般的方程式,来计算调整n张饼的次序所需的最大翻转数。

数学概念:组合学

数学甚至还会研究你的早餐。假设你在最喜欢的餐厅点了3张薄饼,可当服务员把它们端上来的时候,3张饼不仅大小不一,而且被堆放得乱七八糟,最大的在上面,最小的在中间,中等的在下面。假设要把饼重新堆放好,你要遵循这条规则:把铲子插在饼中间,翻动铲子上方的所有饼,让原来在上面的现在在下面,原来在下面的现在在上面。用这种方法把饼的次序调好,需要翻转几次呢?

假设你点了3张饼,需要翻转两次。第一次,把铲子放在最下面的饼下面,将整摞饼翻过来。此时,最大的饼在下面,最小的饼在中间,中等的饼在上面。现在,只需把铲子放在最小的饼下面,将它和中等的饼翻转过来,这样,所有饼的次序就完全调好了!

但数学家们总想找出适用于任何数量和任何摆放的一般规律。重新调整n张饼的次序,最多需要翻转几次呢(数学家将这个数字称为Pn,即翻转的次数)?如果有3张饼,且堆放的次序是最难的:最小的在上面,最大的在中间,中等的在下面,则Pn值为3(数学家们总想找出最大值,而不是最小值,因为他们想找到最大的界限)。

这个问题非常难。目前为止,数学家们最多只发现19张饼的Pn值是22。事实上,还没有人能给出一个一般的方程式,来计算调整n张饼的次序所需的最大翻转数。

薄饼日

薄饼日也被称为忏悔星期二,这一天,天主教徒可以尽情享受用糖和黄油做的食物,这一天过后就是大斋期———一个禁食和忏悔的传统节期。

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