2016年4月14日 星期四

思考技巧—類比原則


根據維基百科,類比(Analogy)的概念是:
將某個特定事物所附帶的訊息轉移到其他特定事物之上。
透過類比,比較兩件事情的相似點,將已知事物的特性,推演到未知事物上。


舉個例子:網球錦標賽有128位選手,主辦單位為了妥善規劃賽事,必須知道冠軍產生前需要舉辦多少場比賽。根據賽程來考慮,第一回合,128位選手配對成64組進行比賽。第二回合,由第一回合勝出的64位選手配對成32組進行競賽,繼續以此類推,直到準決賽和總決賽。也就是說,總共要舉辦64+32+16+8+4+2+1=127場比賽。

我們可以發現,參賽人數正好是2的次方數,比賽選手經過一回合會減少一半。根據等比級數公式:
$1+2+4+...+2^n=2^{n+1}-1$
我們可以將這個公式,應用在這個問題上,當n=6時,1+2+4+...+$2^6$=$2^{6+1}$-1=127。同理,若有$2^n$位選手,則需舉辦$2^{n+1}$-1場比賽。


再舉一個例子:將一片板狀巧克力分配給N位朋友。如何用最少的折斷次數,將巧克力分成N塊呢?

我們一步一步推理,一片巧克力折斷1次會分成2片,再將其中一片折斷1次,又會分成2片。上述動作我的折斷次數為2,得到了3片小片巧克力。不論我們的折斷方式如何,折斷後的片數,一定是折斷次數加1。因此可得:如果我們總折斷次數為N,即可得到N+1片巧克力分給朋友。


類似以上兩個實際情況的類比不勝枚舉,我們可以透過類比原則,把一個問題回推到已知答案的類似問題上,有效率地簡化問題。

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