牛排戰(zhàn)略
來源:網(wǎng)絡來源 2009-08-30 13:11:54
a.約翰遜先生有一個很小的烤架,只能烤兩塊牛排。他妻子和女兒貝齊都餓極了,問題是要在最短時間內(nèi)烤三塊牛排。
b.約翰遜先生:讓我們想想,烤一面需要10分鐘,那么一塊牛排烤兩面需20分鐘。因為一次只能烤兩塊牛排,20分鐘烤好,另外2O分鐘烤第三塊,所以總共需要40分鐘。
c.貝齊:爸爸,你可以再快些。我剛算出你能節(jié)約10分鐘。多聰明!貝齊是怎么想的?
d.為解釋貝齊的算法,把牛排記作A、B和C,每面記為1和2,頭10分鐘里烤A1和B1。
e.把牛排B放到一邊,第二個10分鐘烤A2和C1,A牛排烤完了。
f.下面的時間烤B2和C2,所有三塊牛排只用30分鐘,對嗎?
一般戰(zhàn)略
這個簡單的組合問題是現(xiàn)代數(shù)學的一個重要分支,被稱為“運籌學”。當一個人面臨一系列的工作,并要在最短時間完成,制定工作時間表的最佳途徑并不是很明顯的。起先看來最好的方式,可能還會有更大改善之處。在這個問題中,我們恍然領悟到,牛排烤完第一面,不必馬上就烤另一面。
像這樣的簡單問題可以從很多方面來總結(jié)。比如,你可以改變烤架一次可烤牛排的數(shù)量,或者改變需烤牛排的數(shù)量,或者二者都變。另外還可考慮兩面以上的物體,每面都要按某種方式“完成”。例如,一個人要把n個立方體涂成紅色,但每一次可以只涂K個立方體的頂。
今天,運籌學已被用來解決商業(yè)、工業(yè)和軍事戰(zhàn)略等許多領域的問題。為應用解決牛排問題的簡單原理考慮下面的問題。
瓊斯先生和太太要干三項家務:
1.他們的地板要吸塵,他們只有一部吸塵器,干這活兒要30分鐘。
2.草坪需要修剪,他們只有一部割草機,這活兒也要花30分鐘。
3.他們的孩子要喂,還要哄他上床,這要用30分鐘。
他們應當怎樣安排這些任務以便在最短時內(nèi)完成呢?你看這個問題與牛排問題是否一樣呢?如果瓊斯先生和太太一起干,或許有人想60分鐘可以干完。但是如果一項工作,比如說吸塵被分為兩半,后半部分延遲(像牛排同題一樣),那么這三項工作只需3/4時間,即45分鐘就夠了。
下面是一個更復雜的運籌學問題:制作三片奶油烤面包,烤爐是老式的,它的兩邊各有一個掛門,每次能烤兩片面包,一邊烤一片,只能烤一面,烤兩面必須要打開門翻轉(zhuǎn)。放進一片面包要3秒鐘,取出一片面包要3秒鐘。翻轉(zhuǎn)要3秒鐘,這些作業(yè)都要雙手進行,因此不能同時放取或同時翻轉(zhuǎn)兩片面包,當放進、取出或翻轉(zhuǎn)一片面包時,不能給另一片面包抹奶油。面包烤一面要30秒,一片面包抹奶油要12秒。每一片面包只在一面抹奶油,烤過的面才能抹。一片面包烤過一面,抹上奶油再送入烤爐烤另一面?緺t已預熱,多長時間面包才能烤好并抹上奶油?
計算出這項工作需要2分鐘并不很難。然而你要用如下觀點,整個時間就可以減少到114秒:一片面包先烤一面,翻轉(zhuǎn),然后接著烤直至完成。
以最有技的方式制定工作時間表決非易事,無數(shù)的實際問題在制定時間表時要比這個例子復雜得多,需要非常復雜的數(shù)學技巧,包括計算機和現(xiàn)代圖論。
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