星球大战

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  公元2800年,暗黑星人妄想统治全宇宙,他们发动了星球大战,爱好自由的地球人出动了经过改造的超人军团参加战斗!
  超人军团不负重望,终于阻止了暗黑星的进攻。特别是超人军团的激光大炮,威力惊人,可是这么先进的装备全靠“多伊乐”这种重要物资。
  “多伊乐”大小像一粒豌豆,重量正好是1克。舒尔和沃茨是冥王星基地的行政官,负责把“多伊乐”配送到更远的军营去。
  “多伊乐”是罐装的,每100粒装在一个罐子里,6罐一起运送。冥王星基地有个很准确的弹簧秤,可以分辨出几分之一毫克的差别来。
  某天,在收到一批“多伊乐”之后大约一星期,美国的制造厂发出一则短讯:“紧急情况!现确定有一名暗黑星间谍把一罐‘多伊乐’换成了假货!这一罐里面的每一粒都超重1克。请立即找出那一罐来,把里面的‘多伊乐’全部销毁!”
  沃茨说:“看来我们必须从每一罐拿出一粒‘多伊乐’来称量,要称重6次才行。”
  舒尔回答:“不行呀,战斗随时会展开,我们不能等这么长时间,我有个好方法,我们只要称一次重量,就可以知道哪一罐出了问题。”“噢,这么快就能挑出来?” “对,首先,我们从1到6,把每一罐编号。然后从第1罐里拿出一粒‘多伊乐’,第2罐取2粒,第3罐取3粒……总共拿出21粒来。我们同时称量这21粒,它的重量会比21克重N克,这个N字就是出了问题的那一罐‘多伊乐’的编号。”
  沃茨用这个方法,很快就找到了那一罐有问题的“多伊乐”。沃茨由衷地赞叹说:“真是一个好方法!”舒尔只是耸耸肩。对于这样的问题,舒尔觉得很简单。
  一个月之后,地球运输船又将一批货运向战场,经过火星时,突然蹿出一伙太空海盗。海盗太空船不断向运输船发射等离子炮,运输船马上用激光大炮回击,可是海盗船突然逃走了。士兵报告说:“这次的货物都被离子炮扫描过,每一罐里的‘多伊乐’都可能变质,每粒出问题的‘多伊乐’都将超重1克。要立刻找出来,全数销毁!”
  沃茨说:“这次看来我们必须从每一罐中,各取出1粒‘多伊乐’来量一量了。”
  舒尔把十指交错在一起,凝视了挂在墙上的钟表一会,缓缓说道:“不必,老兄。我认为还是只需要称量一次就行了。”
  舒尔想到了什么好办法?
  这个方法就是从第1罐里取出1粒“多伊乐”,第2罐取出2粒,第三罐取出4粒,第4罐取出8粒,第5罐取出16粒而第6罐取出32粒。数字1、2、4、8、16、32都是2的次方数,而每个整数都可以用一组2的次方数来表示,这种表示法也是唯一的,没有另外的表示法。称量取出来的63颗“多伊乐”的质量,假如超过的重量是22克,只能有22=2 4 16。因此,第2罐、第3罐与第5罐的“多伊乐”就是有问题的。如下图所示。
  
  暗黑星人的阴谋都被挫败了,地球超人军团在战场上节节胜利,终于打败了敌人,宇宙又恢复了往日的平静。
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