贪吃羊问题:有一片半径为100米的圆形草地。一只羊被
绳子拴在草地边缘的木桩上。请问绳子多长能够保证羊最
多只能吃掉一半的草?
17
95 70 80 97 97 68 58 58 80 72 88 81 81 68 68 60 80
6
4 68 58 58 80
3 81 68 68
3 95 70 80
3 68 60 80
5 80 72 88 81 81
4 80 97 97 68
问题一:
根据鸽巢原理,最多只需要选22只手套就可以保证找到一对匹配的手套。最坏情况下需要选23只手套,即选了22只都不匹配,第23只才能和之前选的组成一对匹配的手套。
代码实现:
import random
def find_matching_gloves():
gloves = list(range(1, 23)) # 生成手套列表
selected = set() # 记录已选手套的集合
count = 0 # 记录选了几只手套
while len(gloves) > 0:
index = random.randint(0, len(gloves)-1) # 随机选一个
count += 1
selected.add(gloves[index])
gloves.pop(index) # 从手套列表中删除已选的手套
for glove in selected:
if glove in gloves: # 如果手套列表中有和已选手套匹配的,则从列表和集合中删除
gloves.remove(glove)
selected.remove(glove)
break
return count
print("最少需要选%d只手套才能保证找到一对匹配的手套"%find_matching_gloves())
问题二:
绳子的长度至少需要等于圆的直径才能保证羊最多只能够吃掉圆形草地的一半。限定条件为: - 圆形草地半径为R; - 羊被绳子拴在圆形草地的边缘上; - 羊可以在圆上随意行走; - 绳子不能穿过圆形草地。
代码实现:
import math
def calc_rope_length(radius):
'''
radius - 圆形草地半径
'''
diameter = 2 * radius
height = radius
base = math.sqrt(diameter ** 2 - height ** 2)
rope_length = diameter + 2 * math.asin(base / diameter) * radius
return rope_length
print("绳子的长度至少需要%.2f才能保证羊最多只能够吃掉圆形草地的一半。"%calc_rope_length(10))
注:以上计算过程中的弧度均采用弧度制表示。如果需要使用角度制,可以将math.asin
的值转换为角度。
乔老师的作业么?