・割れない卵                            GAI 氏

 遺伝子操作で強力な卵を産む鶏がイギリスはニューカッスルで開発されたと外電では伝え
た。この卵はビルから落としても割れないともっぱらの評判という。そこで、どれ位強力な卵
なのかを、実際100階建てのビルから落下実験を行い、何階の高さから落とせば割れてしま
うかをハッキリとさせたい。(最高100階でも割れないことは起こりえる可能性を秘めている。)

 入荷出来る卵は高価で2個までは手に入る。(同質の卵とする。)割れない限り、卵は何度
でも実験に使える。(品質は変わらないと仮定する。)

 もちろん、一階ずつ計100回実験すればハッキリと決まるが、頭は使いようで最少の実験回
数でこれを知りたい。

 さて、それは何回で出来て、またその実験方法とは?


 らすかるさんからのコメントです。(平成28年2月5日付け)

 14回でしょうか。


 GAI さんからのコメントです。(平成28年2月5日付け)

 らすかるさん、正解です。


(コメント) 2進法で考えて、割れたら1桁落とし、割れなかったら1桁上げる。
      例えば、100×→64×→32○→48○→56×→52○→54○→55○or×
      55○ならば56階、55×ならば55階
      ...と考えると、卵がたくさんあれば、最長8回の実験で収まりそうに思う。14回
      というのは、多分、卵が2個しかないからなのだろう。14回は、どんな手順かな?


 りらひいさんから、フルバージョンの解答をいただきました。まだ考え中の方は、以下を見
ないようにしてください。(平成28年2月7日付け)

<手順の一例>
9階で試す・・・割れた→2個目の卵で 1階から順番に試す (実験回数 最大9回)
割れない→
22階で試す・・・割れた→2個目の卵で10階から順番に試す (実験回数 最大14回)
割れない→
34階で試す・・・割れた→2個目の卵で23階から順番に試す (実験回数 最大14回)
割れない→
45階で試す・・・割れた→2個目の卵で35階から順番に試す (実験回数 最大14回)
割れない→
55階で試す・・・割れた→2個目の卵で46階から順番に試す (実験回数 最大14回)
割れない→
64階で試す・・・割れた→2個目の卵で56階から順番に試す (実験回数 最大14回)
割れない→
72階で試す・・・割れた→2個目の卵で65階から順番に試す (実験回数 最大14回)
割れない→
79階で試す・・・割れた→2個目の卵で73階から順番に試す (実験回数 最大14回)
割れない→
85階で試す・・・割れた→2個目の卵で80階から順番に試す (実験回数 最大14回)
割れない→
90階で試す・・・割れた→2個目の卵で86階から順番に試す (実験回数 最大14回)
割れない→
94階で試す・・・割れた→2個目の卵で91階から順番に試す (実験回数 最大14回)
割れない→
97階で試す・・・割れた→2個目の卵で95階から順番に試す (実験回数 最大14回)
割れない→
99階で試す・・・割れた→2個目の卵で98階を試す (実験回数 最大14回)
割れない→
100階で試す (実験回数 14回)


(コメント) なるほど、低層階から順次実験回数を意識して試していくわけですね!私の発
      想とは全然違うんですね。最初の実験回数 最大9回が他と異なるので揃えてみ
      ようとしたら、やはり、解答としては、「100階で試す (実験回数 14回)」のりらひ
      いさんの方が美しいですね!りらひいさんに感謝します。

 なお、りらひいさんからの情報では、卵が5個あれば7回の実験でわかるそうです。
(→ 方法の一例

参考:「A057703」 他に、「A004006」「A055795」「A115567」「A116082」「A116690


 りらひいさんからのコメントです。(平成28年2月8日付け)

 卵が3個の場合と4個の場合の手順の例1例2


 DD++さんからのコメントです。(平成28年2月9日付け)

 これって、任意の階数と卵数と実験回数(ただし論理的に不可能な設定ではない)の場合
に、手順は辞書順探索でいけそうに思いますが、どうなんですかね?

 あらかじめ次のような文字列を全て用意し、辞書順に並べておきます。

・AとBの羅列である
・全体は [最大実験回数] 文字
・Aは高々 [卵数] 文字まで
(ここで文字列総数がビルの階数+1以上になることが必要十分)

 Aから始まる最後の文字列がX番目にあるとして、X階から落とします。割れればAを、割
れなければBを1文字目に記録します。

 記録の次にAをつけたもので始まる最後の文字列がY番目にあるとして、Y階から落としま
す。割れればAを、割れなければBを2文字目に記録します。

 記録の次にAをつけたもので始まる最後の文字列がZ番目にあるとして、Z階から落としま
す。割れればAを、割れなければBを3文字目に記録します。

以下略。

 規定回数になったら実験を終了します。規定回数に満たずに卵が全滅したら、残り回数分
をBで埋めて実験を終了します。できた文字列が辞書順何番目かが求める数字です。

例:2個で14回(29階で割れる場合)

 全体14文字、Aが2文字までとすると、文字列は全部で106個できます。辞書順に並べます。

 Aから始まるものは14番目までなので、14階から落とします。割れないのでBを記録します。
BAから始まるものは27番目までなので、27階から落とします。割れないのでBを記録します。
BBAから始まるものは39番目までなので、39階から落とします。割れるのでAを記録します。
BBAAから始まるものは28番目までなので、28階から落とします。割れないのでBを記録しま
す。
BBABAから始まるものは29番目までなので、29階から落とします。割れるのでAを記録しま
す。
 卵が全滅したので残り9回分にはBBBBBBBBBを記録して実験を終了します。

 BBABABBBBBBBBBは辞書順29番目なので、卵は29階で割れると判定できます。

例:3個で9回(64階で割れる場合)

 全体9文字、Aが3文字までとすると、文字列は全部で130個できます。辞書順に並べます。

 Aから始まるものは37番目までなので、37階から落とします。割れないのでBを記録します。
BAから始まるものは66番目までなので、66階から落とします。割れるのでAを記録します。
BAAから始まるものは44番目までなので、44階から落とします。割れないのでBを記録します。
BABAから始まるものは50番目までなので、50階から落とします。割れないのでBを記録しま
す。
BABBAから始まるものは55番目までなので、55階から落とします。割れないのでBを記録し
ます。
BABBBAから始まるものは59番目までなので、59階から落とします。割れないのでBを記録
します。
BABBBBAから始まるものは62番目までなので、62階から落とします。割れないのでBを記録
します。
BABBBBBAから始まるものは64番目までなので、64階から落とします。割れるのでAを記録
します。
BABBBBBAAから始まるものは63番目までなので、63階から落とします。割れないのでBを
記録します。

 規定の9回になったので、卵は残っていますが実験を終了します。

 BABBBBBABは辞書順64番目なので、卵は64階で割れると判定できます。

 100階のビルで実験をするなら、その実験回数で101個以上の単語を持つ辞書を作成でき
れば判定可能です。また、全部並べたうち前から101個でなくても、とにかく101個辞書順に
並んだリストであれば途中が抜けていても可能です……たぶん。


  以下、工事中!



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