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Egg Drop 问题:它们正是他们所说的那么坏!

历史与综述 2025-12-02 v2

摘要

我们展示了如何引导学生参与研究,通过探索经典鸡蛋掉落问题的高维推广,该问题旨在使用最少的试验次数来定位临界断裂点。首先从一维情况开始,我们证明在有k个鸡蛋和N层楼的情况下,最坏情况下的最小掉落次数满足P1(k)kN1/kP_1(k) \leq \lceil k N^{1/k} \rceil。随后我们将递归算法扩展到二维和三维,证明类似公式:二维中的P2(k)(k1)(M+N)1/(k1)P_2(k) \leq \lceil (k-1)(M+N)^{1/(k-1)} \rceil和三维中的P3(k)(k2)(L+M+N)1/(k2)P_3(k) \leq \lceil (k-2)(L+M+N)^{1/(k-2)} \rceil,并推测d维情况的通用公式。除了临界点问题外,我们进一步研究临界线问题,其中断裂条件沿着x+y=Vx+y=V(斜率为-1)或更一般的αx+βy=V\alpha x+\beta y=V(斜率未知)发生。我们讨论了如何不得不从原问题(该问题难以求解)转向可求解的问题;在我们的情况下,使用归纳和递归两种标准证明技术。

关键词

引用

@article{arxiv.2511.18330,
  title  = {Egg Drop Problems: They Are All They Are Cracked Up To Be!},
  author = {Xiangwen Cao and Zongyun Chen and Steven J. Miller},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2511.18330},
  year   = {2025}
}

备注

23 pages, 14 figures