81匹马9个赛道,不计时,最少要赛几场可以求出最快四匹马?

本文详细解析了在创新工场面试中遇到的赛马问题,通过分组淘汰赛和最终对决,计算出完成比赛所需的最少场次。包括9组比赛取前四名、一轮决赛确定第一名为所有马的第一名、以及一场比赛决定剩余名次的最终排序。

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这是我在创新工场面试的时候遇到的一个题目,没答上来~

首先:分为9组比赛取前四名,得到9组马的前四名,比赛场次:9;

然后:将9组的每组第一名比赛,得到第一名,肯定是所有马的第一名,剩下马有资格角逐前四名的马有A2,A3,A4,B1,B2,B3,C1,C2,D1,ABCD,分别表示第二轮比赛的第一到四名。比赛场次:1

最后:刚好有资格角逐第2到第4名的有9匹马,在进行一场比赛就可以了,比赛场次:1

所以最少进行11场比赛。

这是一个经典的算法题,目的是在有限的比次数下找到最快匹马。我们有64匹马、8个赛道,并且每次只能完一组后再安排下一组比。下面我们逐步分析最优解法。 --- ### 分析与解答 #### 第一步:初步筛选 将所有马分成 **8 组**(每组 8 匹),分别进行比。 这需要 **8 次比**。后记录每组的排名情况。 此时我们可以得到每个小组内的相对快慢顺序,但知道跨组的具体速度关系。 #### 第二步:确定“最快的一批” 从第一步中选出各组的第一名共 **8 匹马** 进行第9场比。这场比会给出整体最快速度的排序前几名所在的初始范围。 例如: - 若 `A1 > B1 > C1 > D1 ...` 表示 A 组第一名胜过其他组第一名,则说明 A 组第一名可能是全局第一。 - 同理推导出第二至第名可能来自哪些组合。 注意:只有部分几组里的前列才有机会进入最终候选名单! #### 第三步:缩小范围再次竞争 基于上述结果进一步减少参者数量。因为已经明确某些组别可能贡献额外更快成员了,所以可以直接排除掉那些无关紧要的个体。接下来只需再组织少数关键选手间最后一轮较量即可得出确切结论。 假设最后发现只需要比较约20余匹左右潜在优胜者,则设计新一轮合理事数目会超过5场左右。 综上所述总共超过 **14 场比** 就能锁定答案。 --- ### Python模拟思路 虽然理论上可以计算最少次数,但在实际编码时为了保证准确性可能会采用更多的比回合数来进行验证。下面提供一种简化的逻辑框架供参考: ```python import heapq def find_top_k(horses, tracks=8, k=4): rounds = [] # Step 1: Initial races to get group rankings. groups = [horses[i:i + tracks] for i in range(0, len(horses), tracks)] for g in groups: sorted_group = sorted(g) # Assume sort by speed (lower is faster). rounds.append(sorted_group) # Step 2: Race the winners of each initial race. winners = [group[0] for group in rounds] overall_winner_order = sorted(winners)[:k] candidates = set() for winner_ranking in overall_winner_order: idx = winners.index(winner_ranking) top_candidates_from_group = rounds[idx][:k+1] # Include few more just safe side candidates.update(top_candidates_from_group) final_round_result = sorted(list(candidates))[:k] return final_round_result # Example usage with dummy data representing horse speeds. dummy_horses = list(range(64)) # Lower number means faster here. top_4_fastest = find_top_k(dummy_horses, tracks=8, k=4) print("Top 4 fastest horses:", top_4_fastest) ``` 此代码片段仅作为示意用途,在真实场景下还需要补充更多细节才能达到理想效果。 ---
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