a.約翰遜先生有一個很小的烤架,隻能(néng)烤兩(liǎ行麗ng)塊牛排。他妻子和女兒貝齊都(dōu)餓極了,問題是要在用報最短時(shí)間内烤三塊牛排男可。
b.約翰遜先生:讓我們想想,烤一面(miàn)需要10分鐘,那麼(me)一塊牛排烤兩金喝(liǎng)面(miàn)需20分鐘。因為一次隻能(néng)烤兩(liǎng)塊牛排,20分鐘烤好(hǎo),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(né內子ng)節約10分鐘。多聰明啊!貝齊是怎麼(m村吃e)想的?
d.為解釋貝齊的算法,把牛排記作A、B和C,每面(miàn)記為1和2,頭10分鐘裡(lǐ)烤A1和B1。
e.把牛排B放到(dào)一邊,第二個10分鐘烤A2和C1,A牛排烤完了。
f.下面(miàn)的時(shí)間烤B2和C2,所有三塊牛排隻用30分鐘,對(duì)嗎?
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一般戰略
這(zhè)個簡單的組合問題是現代數學懂好(xué)的一個重要分支,被(bèi)稱為“運籌學(xu都自é)”。當一個人面(miàn)臨一系列的工作,并要在最短船章時(shí)間完成(chéng)短答,制定工作時(shí)間表的最佳途徑并不是很明顯的。起(qǐ)先美南看來最好(hǎo)的方式,可能(néng)還(hái)會(化雜huì)有更大改善之處。在這(zhè)個問題中,我們恍然領森雜悟到(dào),牛排烤完第一面(miàn),不必馬上就(jiù)烤另一面(miàn)。
像這(zhè)樣(yàng)的簡單問美短題可以從很多方面(miàn)來總結。比如,你可以改變烤架一次可烤牛排的數量,友嗎或者改變需烤牛排的數量,或者二者都(dōu)變。另外還(hái)可考通拍慮兩(liǎng)面(miàn)以訊銀上的物體,每面(miàn)都(dōu得舊)要按某種(zhǒng)方式“完成(chéng)”。例如,一個人要把n個立方體塗成(chéng)紅色,但每一次可以隻塗K個立方體的頂。
今天,運籌學(xué)已被(bèi)用來解決商業校近、工業和軍事(shì)戰略等許多領域的問題。為應用解決牛排舊光問題的簡單原理考慮下面(miàn)的問題。
瓊斯先生和太太要幹三項家務:
1.他們的地闆要吸塵,他們隻有一部吸塵器,幹這(zhè)活兒要房慢30分鐘。
2.草坪需要修剪,他們隻有一部割草機,這(zhè)活雜民兒也要花30分鐘。
3.他們的孩子要喂,還(hái)要哄他上床,這校購(zhè)要用30分鐘。
他們應當怎樣(yàng)安排這(zhè)些任務以便在最短土喝時(shí)内完成(chéng)呢?你看這(zhè)個問題與牛排問題是否一機得樣(yàng)呢?如果瓊斯先生和太太一起(qǐ)幹,或許有人想60分鐘可以幹完。但是如果一項工作,比如說(shuō)吸塵秒照被(bèi)分為兩(liǎng)半銀自,後(hòu)半部分延遲(像牛排同題一樣(yàng)),那麼(me)這(zhè)三項工作隻需3/4時(shí)間,即45分鐘就(jiù)夠了。
下面(miàn)是一個更複雜的運籌學(xué)問題爸議:制作三片奶油烤面(miàn)包,烤爐是老式的,它的兩(liǎ姐個ng)邊各有一個挂門,每次能(néng)烤兩(liǎng)片面(miàn)東校包,一邊烤一片,隻能(néng)烤一面(miàn們放),烤兩(liǎng)面(miàn)必須要打開(kāi)購山門翻轉。放進(jìn)一片面(mi票服àn)包要3秒鐘,取出一片面(miàn)包要3秒鐘。翻轉要3秒鐘,這(zhè)些作業都(dōu)要雙手飛草進(jìn)行,因此不能(néng)同時(shí)放取或同時(shí站火)翻轉兩(liǎng)片面(miàn)包,當放城村進(jìn)、取出或翻轉一片面(miàn)包時(shí),小會不能(néng)給另一片面(miàn)包抹農雨奶油。面(miàn)包烤一面(科街miàn)要30秒,一片面(miàn)包抹奶油要12秒。每一片面(miàn)包隻在一面(miàn)抹分員奶油,烤過(guò)的面(miàn)才能(néng)抹。男子一片面(miàn)包烤過(guò人媽)一面(miàn),抹上奶油再送入烤爐烤另一睡服面(miàn)。烤爐已預熱,多長(cháng)時對兒(shí)間面(miàn)包才能(個木néng)烤好(hǎo)并抹上冷但奶油?
計算出這(zhè)項工作需要2分鐘并不很難。然而你要用如下觀點,整個時(shí)間就(jiù)可以減少到(d話業ào)114秒:一片面(miàn)包先烤一面(miàn船很),翻轉,然後(hòu)接著(z區厭he)烤直至完成(chéng)。
以最有技的方式制定工作時(shí)間表決非易事(shì),無數的實際問題在制定時(shí東明)間表時(shí)要比這(zh到生è)個例子複雜得多,需要非常複雜的數學(xué)技巧月為,包括計算機和現代圖論。
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