歹徒迫玩「俄羅斯輪盤」怎麼辦? 五邏輯推理題關鍵時救您一命
邏輯學家思考的問題總是「令人頭禿」,你能跟上他們的思維嗎?今天一起來讀這本《三個邏輯學家去酒吧》。
這本書的作者是德國網紅數學家霍格爾・丹貝克,他在書中放了100道經典燒腦謎題和各種腦洞大開的邏輯題目,涵蓋了生活段子、數字難題等多種題材,來試試自己能破解幾道問題。
以下謎題與問題來自《三個邏輯學家去酒吧》,內容有刪減:(點圖放大瀏覽)▼▼▼
1. 俄羅斯輪盤賭
這道關於俄羅斯輪盤賭的題就令人毛骨悚然了。這是一個可能會致死的賭博遊戲,它經常出現在電影中。這個遊戲需要一把左輪手槍,手槍上的轉輪通常可以放進6顆子彈。賭徒轉動轉輪,在不知道轉輪會在哪個位置停下的情況下,舉起左輪手槍對準頭部,扣動扳機。
我當然不是讓你玩這個遊戲,而是要做一個思想實驗。你設想一下,你落入了一個可惡的罪犯頭目手中。他給你看了他的左輪手槍的轉輪。你看到裏面不是僅有1顆子彈,而是有2顆相鄰的子彈,轉輪裏的另外4個彈倉是空的。
這個可惡的歹徒頭領轉動了轉輪,然後對準一盞燈扣下了扳機。不過什麼都沒有發生,沒有子彈射出來。接着,他將手槍對準你並問道:「我是該馬上扣動扳機呢,還是你更想要我再轉動幾圈轉輪再開槍呢?」
提問:
你會如何回答?哪種情況下你活下來的概率更大?
答案:
不要將轉輪再一次轉動更好。
我們要計算的是槍管後有一顆子彈的概率。可以先從較簡單的第二種情況開始:歹徒頭目在第二次扣下扳機之前又轉了一次轉輪,那麼,被射擊中的概率就是三分之一,因為6個彈倉裏有2顆子彈。
如果在第二次開槍之前沒有轉動轉輪,那就是另外一種計算方式。因為第一槍沒有子彈射出,那麼在第一次開槍前,槍管後面的是4個空彈倉中的一個。在左圖中,這些空彈倉被塗成了黑色。
開槍之後,轉輪轉動了六分之一圈。我們假設,轉輪向逆時針方向轉動。不過也可以順時針方向轉動,最後的結果並不會因此而改變。會發生什麼呢?
4個需要考慮到的彈倉用淺色圓圈表示出來了(左圖)。4個彈倉中的3個相繼為空彈倉,不過還有一個彈倉裏有一顆子彈。也就是說,左圖射出一顆子彈的概率是四分之一,而另一種情況(右圖)的概率是三分之一。
因此,對歹徒頭目說出的正確回答是:
他應該立刻再開一槍。因為接下來是空彈倉的可能性更大。
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2. 在自相殘殺中存活
下面這個問題是另一種題型,這道題有關生死。快到午夜之時,五個黑色的身影聚集在一個黑暗的地方。這些暴徒彼此不和很多年了,現在他們想要決一死戰。
他們彼此間的距離並不相同,每個人的左輪手槍裏都有一發子彈能正好打中離他最近的那個人。午夜來臨,當教堂的鐘聲響起時,這五個男人扣下了扳機……
提問:
請證明,至少有一個暴徒活下來了。
答案:
只有一個暴徒活下來了,為什麼?
由於這五個男人之間的距離是不同的,那麼一定有兩個暴徒之間的距離最近。因此,這兩位男士會以彼此為目標,互相開槍射擊對方。那剩下的三個暴徒會做什麼呢?我們需要區分兩種情況:
1) 三個暴徒中的一個人會以兩個互相射擊的人中的某一個為目標,因為這個人離他最近。那麼就會有一個人身中兩槍。又因為只有五發子彈,所以至少有一個暴徒活下來了。
2) 剩下的三個人是彼此離得最近的人,那兩個彼此離得最近的暴徒離他們都較遠。那麼在這三個人之中又會有兩人的距離是最近的,這兩人就會以彼此為目標相互開槍致死。
這樣就沒有人射擊第三個暴徒了。他活了下來。
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3. 跑步穿越沙漠
驕陽無情地炙烤着,沒有任何陰涼之處。只要是在炎熱的沙漠裏艱難地走過一次,就會知道隨身攜帶足夠多的水是多麼重要。
這道題裏的主人公也知道這一點。一個運動員想用六天跑步橫穿沙漠。在起點處有足夠多的水和食物,但他只能攜帶四日份的口糧。
提問:
他該如何安排才能成功穿越沙漠?
提示:
運動員起跑後,帶有四日份的口糧。一天之後,只剩三份,因為有一份已經被他吃喝用盡。他還可以將口糧儲存在沙漠中。
答案:
橫穿沙漠確實有可能,但要按如下步驟操作:
第一步:運動員帶着四日份的口糧開跑。他跑完一天的路程後,在此地放置兩份口糧,返身跑回起點。他在啟程的路上消耗掉了一份口糧,回來的路上消耗掉了另一份口糧。
第二步:他再次攜帶四日份口糧開跑。一天之後,他還剩三份口糧,取出之前放置在此地的兩份口糧中的一份,放進揹包。帶上這四份口糧,他又繼續跑了一天,此時他還剩三份口糧,將其中的兩份放置在沙漠裏,他開始往回跑。一天之後,他從揹包裏拿出最後一份口糧吃喝掉,這時他到達了第一次放置口糧的地方,這裏還有一日份的口糧,於是他成功回到出發點。
第三步:此人再一次帶着四日份口糧出發。兩天之後,他到達了存有兩日份口糧的地方。他揹包裏原本有的四份口糧中的兩份此時已經被消耗掉了,因此他可以從儲存地取出兩份口糧隨身帶上。
此時,他隨身攜帶四份口糧,可以支撐他完成剩下的四天路程。
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4. 誰是小偷?
如果我們所有人都只講真話,我們的生活會更簡單吧?心理學家則對此有所懷疑。他們認為,謊言起着社會黏合劑的作用。老實說,誰想要總是四處聽到沒有修飾過的真話?
人們當然會更喜愛恭維性以及哄騙性的讚揚。還有,在邏輯愛好者的眼裏,謊言也是造福社會的,因為它們是許多有趣的謎題的重要組成部分。
下面這道題也是:
博物館裏一幅珍貴的畫被盜了。從監控攝像裏隱約地看到有一個人,很明顯這個小偷是獨自作案。警察抓住了四個男人並進行訊問。只有一個人說了真話,另外三個人都說了謊話。這裏有供詞:
A:我沒有偷畫。
B:A在說謊!
C:B在說謊!
D:畫是B偷的。
提問:
請你找出,是哪三個人在說謊。還有,你能從中知曉是誰偷了畫嗎?
答案:
B是唯一說真話的人,A就是要找的小偷。
解答這樣的邏輯謎題,就可以用到真值表了。這個表格囊括了所有可以想到的不同情況。
列出表格後,我們來檢驗每種情況是否牢靠,也就是有沒有矛盾。關於如何運用真值表,我們最好用具體例子來解釋。四個嫌疑人中,只有一個人說了真話。我們必須區分四種不同的情況:
每一列都是一種情況。
我們現在來檢驗,這四種情況中的哪一種沒有矛盾。不過,也有可能存在多個情況都沒有矛盾,那麼這道題就沒有明確的答案了。
這裏重複一下這四句供詞:
A:我沒有偷畫。
B:A在說謊!
C:B在說謊!
D:畫是B偷的。
情況1:這種情況排除。這裏面B和C兩人都是說謊者。但是C說,B在說謊。若這句供詞是真話,那C就不再是說謊者,這就矛盾了。
情況2:因為A說謊了,那麼A就是小偷。另外三個嫌疑人的供詞也並不矛盾。也就是說,只有B說了真話。
情況3:不可能。A和B兩人都是說謊者。但是B說,A在說謊,那這句供詞就變成了真話,不再是謊言了。這是不可解的矛盾。
情況4:這種情況我們也可以剔除。與情況3一樣,如果A和B兩人都是說謊者,B的供詞就會存在不可解的矛盾。
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5. 足球協會的問卷調查
多麼奇怪的一個村莊!這裏的每個村民要麼是說謊者,要麼是個說真話的人。
除此之外,每個村民都是四個足球協會A,B,C,D中的一個的支持者。一所民意調查機構詢問了這個村莊所有250個居民以下四個問題:
1)您是A隊的支持者嗎?
2)您是B隊的支持者嗎?
3)您是C隊的支持者嗎?
4)您是D隊的支持者嗎?
有90個人對第一個問題回答了「是」,100個人對第二個問題回答了「是」,第三和第四個問題都各有80個肯定的回答。
提問:
請問,有多少個說謊者生活在這個村莊?
回答:
250個村民中有50個說謊者和200個只說真話的人。
為了找出答案,我們需要知道說謊者和說真話的人會如何回答這四個問題:
1)您是A隊的支持者嗎?
2)您是B隊的支持者嗎?
3)您是C隊的支持者嗎?
4)您是D隊的支持者嗎?
每個說真話的人,會對其中一個問題回答「是的」(因為他支持四隊中的一隊),對其他三個問題回答「不是」。
而說謊者恰好相反,只會回答一次「不是」(問到他支持的球隊時),回答三次「是的」(問到他不支持的那些球隊時)。
我們總結一下:每個說真話的人會給出一次肯定的回答,每個說謊者會給出三次肯定的回答。
由此,我們設w是說真話者的數量,l是說謊者的數量,那麼所有肯定回答的總數量就是w+3l。
而肯定回答的總數量很簡單就能計算出來:
1)您是A隊的支持者嗎?90個肯定回答。
2)您是B隊的支持者嗎?100個肯定回答。
3)您是C隊的支持者嗎?80個肯定回答。
4)您是D隊的支持者嗎?80個肯定回答。
肯定回答的數量是90+100+80+80=350。
另外,因為村莊裏有250個居民,我們得知w+l=250。由此可以得出以下方程組:w+l=250
w+3l=350
由此可得:2l=100,即l=50。
因此,有50個說謊者。
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