“叔叔,抓烏龜。”這種遊戲他很拿手。五十四張撲克牌兩個人輪流取,每人每次規定取1到5張,到最後1張的就算輸。據小海說,最後1張牌就叫做“烏龜”。叫我納悶的是,我是常敗將軍,我先取也是輸,後取也是輸;看他取幾張我就跟著取幾張,最後還是我抓回“烏龜”。
莫非這裏麵有什麼規律?有一次我認真考慮起這個問題來了,並且悟出了其中的奧妙。我若要不取最後1張,一定要讓對方在最後第二次取之前,桌上恰好有7張牌;這時候在1~5張的規定範圍內不管他取幾張,都有辦法逼他取最後1張。例如,他若取1我就取5,他若取2我就取4……他若取5我就取1。而要促成對方麵臨最後是7張的局麵,又必須在此之前讓他取最後13張。依此上推就是7、13、19、25、31、37、43、49,這是以6為公差的等差級數。因此在遊戲開始時必須爭取先取權,我應該先取5張,留下49張給他取;以後我每次取的張數與他取的張數之和為6,就能製勝了。
下一次去大哥家的時候,小海照例又把撲克牌翻了出來:
“叔叔,抓烏龜。”我不客氣先抓回5張再說,結果當然是他輸了。這次輪到他納悶了,他建議重來一次,並且不問我願意不願意就先抓5張到手。我忙說:“小海,你想先取也可以,但是我們把規定改一下,每次隻準取1到4張好嗎?”他表示同意,不過又是他輸了,因為我每次留給他取的牌數是6、11、16、21、26、31、36、41、46、51,這是公差為5的等差級數。論理,仍舊是誰先取誰就能控製整個局勢發展,然而小海還隻有10歲,過去記的是死辦法,他不懂得這個級數規律,先取又有什麼用呢?
不是魔術
小李回家探親,我和另外兩位老同學去看望他。好客的主人端出一盤橘子,招待老朋友。可是大家都很客氣,誰也不想首先動手。於是,主人隻好親自把橘子送到各人麵前,他在我的麵前放了一個橘子,小王麵前放了兩個,小張麵前是三個--這就有點奇怪了。
原來,小李想勸我們多吃一些,還想送我們每人一件禮物,他就搞了一個有趣的遊戲。他取出三支不同顏色的原子筆:黑的、綠的、灰的,然後當眾宣布:“你們三位各取一支自己喜愛的顏色的筆,不要讓我知道。不過嘛,有一個條件:你們除了把麵前的橘子吃掉外,還必需再取一次橘子,所取數量是:拿黑色筆的應該再取麵前橘子的一倍;拿綠色筆的應該再取麵前橘子的兩倍;拿灰色筆的應該再取麵前橘子的四倍,這樣我就能猜出各人拿的是什麼顏色的筆。”說完,小李就進裏屋裏張羅茶炊去了。多新鮮的事哪!一年不見,小李學會了變魔術!我們各撿了一支筆,又遵照規定取了橘子,不用交待,藏在自己的口袋裏。
不久,小李從裏屋出來,“喏,”他裝著魔術師的樣子說:“看你們的眼色就知道你們各人取的是什麼筆。”他一一指出了我們所取筆的顏色。我們三人呢,麵麵相覷,莫名所以。橘子吃了,原子筆笑納了,魔術看了,腦子糊塗了。
他是怎樣斷定各人所取的筆的顏色呢?“首先應該注意到,橘子一共是24個,”小李解釋說:“你們還記得數學上有一種叫窮舉法的論證方法吧?這是當否定對象不止一個時的反證法,在邏輯電路的設計和分析中經常用到這種方法,我就是根據這種方法下判斷的。原有橘子一共24個,隻要由盤裏還剩下的橘子數目就確定各人所取筆的顏色了。”經他這麼一說,我們基本上清楚了,這不是魔術,是數學!為了方便起見,設三位客人叫做甲、乙、丙,設三種筆的顏色為a(黑色)、b(綠色)、c(灰色),三個人在三種筆中各取一支就有六種可能:
甲aabbcc乙bcacab丙cbcaba要確定三個人是按哪一種方案取的筆,又與(1)橘子總數24個,(2)剩下的橘子數,(3)事先在甲、乙、丙麵前放的橘子數有關。例如若是按甲-a,乙-c,丙-b方案取筆,而甲麵前原放橘子數是1個,乙麵前原放橘子數是2個,丙麵前原放橘子數是3個,那末按照規定,所取橘子數應是:甲1+1=2,乙2+8=10,丙3+6=9,剩下橘子數為24-(2+10+9)=3;於是小李根據盤中剩下橘子數就能反過來確定甲、乙、丙三人各取的是什麼顏色的筆了。