2025春晚魔术数学解读(两种方法):排列穷举VS逻辑推理
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这回春晚刘谦的魔术又来了,还是数学魔术,甚至还为小尼推广起了数学书。哈哈哈哈哈哈哈哈哈。
第一步:任意打乱顺序。
这一步随便,因为无论你怎么打乱,之后按照他的办法一定会调整成他想要的顺序。
第二步:筷子和左边的东西互换,如果筷子已经在左边不做操作
这一步会出现两种情况:
情况1:之前筷子在中间或左边,这步操作完了以后,筷子会在最左边。这个时候,杯子只能是中间和右边位置之一。即:
情况1.1:筷子、杯子、勺子
情况1.2:筷子、勺子、杯子
情况2:如果之前筷子在最右边,那么这步结束后筷子会在中间。这里又会出现两种更分支的情况:
情况2.1:对应的情况是勺子、筷子、杯子
情况2.2:对应的情况是杯子、筷子,勺子
第三步:杯子跟右边的东西互换,如果杯子已经在右边则不做操作。
这一步结束后,在第二步出现的如果是情况1的状态,那么结束的排列就是:筷子、勺子、杯子
对于第二步对应的情况2的,会出现两种可能的情况:
情况3.1:第二步是以2.1结束时,这轮不操作,结束后排列会是:勺子、筷子、杯子
情况3.2:第二步是以2.2结束时,这轮结束后排列会是:筷子、杯子、勺子
第四步:勺子跟左边的东西互换,如果勺子已经在左边则不做操作。
这步结束后:就有两种情况,分别是
最终排列1:勺子、筷子、杯子
最终排列2:筷子、勺子、杯子
最后两步:最后杯子始终在右手边,你可以举杯畅饮啦!
当然我们有一种更数学的方式证明杯子在最右边。下面是纯逻辑描述,有点简略,需要思考后想通理顺。
第三步结束后,杯子的位置只能在中间或者右边(想想为什么?).
如果杯子已经在最右,第四步不影响杯子位置是显然的,这时已经产生最终排列。
如果杯子在中间,第四步导致杯子不在最右的排列只能是:勺子、杯子、筷子。但这个排列是不可能的。如若不然,第二步结束后筷子只能在左边和中间。第三步不可能让筷子右移,所以筷子在这一步结束后还在左边或者中间。但依照假设,筷子必须在最右边,于是矛盾了。
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