昨天,被一个小外甥女问了一个有趣的问题,然后自己做了一下扩展。
初始的问题如下:
挂一条毛巾需要2个夹子,24条毛巾,需要多少个夹子?
我的回答:
先告诉我毛巾挂直线还是挂个圈?(补充:挂直线)
直线需要25个夹子,挂个圈的话需要24个就够了。
这个问题初始条件如上,最终要解决的问题就是:如何让夹子用得最少?
今天又想起来这个问题了,做了如下扩展思考,欢迎补充并找出更少 :
实际上,从语义分析上来看,因为挂毛巾需要毛巾面垂直于水平面,也就是说这个问题实际上可以归纳为一个24条固定长度线段在水平面内的共享端点问题。(平面几何问题)。
假设一个夹子可以夹住任意多的毛巾,问题可以简化成只要尽可能多的共享线段的端点,则夹子数(端点数)就会越少。考虑到问题的实际性(挂毛巾为的是要晾晒毛巾,则要求毛巾尽量平展,即作为问题考虑的一边为直线段,不考虑弯曲),我直接想到的一个模型就是构 造正六边形。共享一条边的两个正六边形加一条独立的边。则边与端点为:24条边 7+5+1=13个端点(夹子)。
还有其他的可能的平面图形能做到更少的端点么?(构造图形只能用长度相同的直线段)
如果毛巾可以不那么平展——线段可以在总长度内有限度的弯曲,但仍然只能共享端点,则最少夹子用多少?构造何种图形?
如果考虑夹子不仅仅加在端点上似乎意义不大?
如果考虑到毛巾一定要平展,但是不一定需要毛巾面垂直于水平面,则用相同的长方形面(毛巾的形状)在空间几何中如何构建图形端点最少?
似乎最后这个问题失去了晾晒毛巾的实际意义,呵呵 ^_^


