Il treno circolare

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Moderatori: Gianfranco, Bruno

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Gianfranco
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Il treno circolare

Messaggio da Gianfranco »

Ti trovi in ​​un treno composto da un numero imprecisato di vagoni collegati fra loro in modo da formare un cerchio (o una linea chiusa). È l'uroboro dei trasporti. Non pensare troppo ai suoi usi pratici. (Nota: l'uroboro è il serpente che si mangia la coda).
Dal vagone in cui ti trovi puoi raggiungere a piedi ciascuno dei due vagoni a cui è collegato e poiché il treno è un cerchio, se cammini abbastanza, prima o poi tornerai al punto di partenza.
Ogni vagone ha una lampadina che puoi accendere e spegnere. Ogni lampadina nel treno è inizialmente accesa o spenta a caso.

Qual è il metodo più efficiente per capire quanti vagoni ci sono nel treno?
Anche se non è il più efficiente, va bene lo stesso.

Sappi che:
a) non è permesso contrassegnare un vagone lasciando indizi o segnaposti;
b) la luce di ogni vagone è visibile solo dall'interno di quel vagone;
c) le porte si chiudono automaticamente dietro di te;
d) ci sono solo due azioni che puoi compiere: camminare da un vagone all'altro e accendere o spegnere le lampadine.
From Ben Tupper, ‘round and ‘round the railroad:
You find yourself in a train made up of some unknown number of connected train cars that join to form a circle. It’s the ouroboros of transportation. Don’t think too hard about its practical uses.
From the car you’re in, you can walk to a car on either side — and because the train is a circle, if you walk far enough eventually you’ll wind up back where you started. Each car has a single light that you can turn on and off. Each light in the train is initially set on or off at random.
What is the most efficient method for figuring out how many cars are in the train?
(Assume that you can’t mark or otherwise deface a train car, and that each car’s light is only visible from within that car. The doors automatically close behind you, too. There are only two actions you can take: turning on or off a light and walking between cars.)
Tratto da The riddler: https://fivethirtyeight.com/features/ho ... lar-train/
Pace e bene a tutti.
Gianfranco

Bruno
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Re: Il treno circolare

Messaggio da Bruno »

D'emblée... potendo fare più di un giro, comincio a collezionare, passando da un vagone all'altro, una sequenza di lampadine accese (+) e spente (-) così:
+ -- +++ ---- +++++ ------ +++++++ -------- +++++++++ ---------- etc. fino a quando la ripercorro.
Vedo a quanti + o - consecutivi sono arrivato e faccio un paio di conti.
(Bruno)

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Quelo
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Re: Il treno circolare

Messaggio da Quelo »

Io farei così:
accendo la lampadina del vagone in cui mi trovo
parto in una direzione, ogni volta che incontro una lampadina accesa, la spengo e torno indietro al punto di partenza
quando trovo spenta la lampadina del vagone 0, significa che ho completato il giro

+++ aggiornamento +++

Così facendo, nel caso migliore, cioè quello in cui tutte le lampadine sono inizialmente spente, si fanno $2n$ passaggi di vagone
Mentre nel caso peggiore (tutte le lampadine accese all'inizio) se ne fanno $n^2+n$

Si può ottimizzare il processo radoppiando le lampadine, cioè lasciando accesa sia quella del vagone 0 che quella del vagone 1 e poi tornando indietro quando si trovano 2 lampadine accese di seguito.
Se non ho sbaglliato i conti:

Caso migliore $2(n+1)$ passaggi
Caso peggiore con vagoni pari $\displaystyle \frac{n^2+4n-2}{2}$ passaggi
Caso peggiore con vagoni dispari $\displaystyle \frac{n^2+2n-3}{2}$ passaggi
[Sergio] / $17$

Gianfranco
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Re: Il treno circolare

Messaggio da Gianfranco »

Bruno ha scritto:
gio lug 20, 2023 2:09 pm
D'emblée... potendo fare più di un giro, comincio a collezionare, passando da un vagone all'altro, una sequenza di lampadine accese (+) e spente (-) così:
+ -- +++ ---- +++++ ------ +++++++ -------- +++++++++ ---------- etc. fino a quando la ripercorro.
Vedo a quanti + o - consecutivi sono arrivato e faccio un paio di conti.
Se ho capito la tua proposta...
Potresti incontrare proprio quella sequenza che hai costruito SENZA aver fatto un giro. Il giro potrebbe essere molto più lungo ma a un certo punto, per caso, potrebbe esserci proprio quella sequenza la quale potrebbe anche ripetersi migliaia di volte...
Pace e bene a tutti.
Gianfranco

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Re: Il treno circolare

Messaggio da Gianfranco »

Quelo ha scritto:
sab lug 22, 2023 5:37 pm
Io farei così:
accendo la lampadina del vagone in cui mi trovo
parto in una direzione, ogni volta che incontro una lampadina accesa, la spengo e torno indietro al punto di partenza
quando trovo spenta la lampadina del vagone 0, significa che ho completato il giro
Bella soluzione, grazie Quelo!
Sono arrivato alla stessa soluzione, ma dopo un giorno di tentativi sbagliati e una notte di meditazione nel sonno.

Sulla tua ottimizzazione, devo ancora studiarla un po'.
Però mi è venuto in mente che, aumentando il numero di lampadine lasciate accese potrebbe entrare in gioco la probabilità.
Infatti, se inizialmente le lampadine sono accese o spente con probabilità 50% - 50% allora la probabilità che ce ne siano n di seguito accese diminuisce all'aumentare di n. Di conseguenza, la probabilità di aver completato il giro aumenta.

---
P.S. Con questa tecnica, alla fine tutte le lampadine sono spente.
C'è anche l'altra soluzione simile in cui alla fine le lampadine sono tutte accese.
La prima tecnica è certamente più ecologica ma un treno tutto buio fa paura!
Pace e bene a tutti.
Gianfranco

Bruno
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Re: Il treno circolare

Messaggio da Bruno »

Gianfranco ha scritto:
lun lug 24, 2023 8:19 am
Se ho capito la tua proposta...
Potresti incontrare proprio quella sequenza che hai costruito SENZA aver fatto un giro. Il giro potrebbe essere molto più lungo ma a un certo punto, per caso, potrebbe esserci proprio quella sequenza la quale potrebbe anche ripetersi migliaia di volte...
L'ho buttata lì, Gianfranco, su due piedi, pensando di tornarci su e poi non l'ho fatto.
Comunque mi sono lasciato influenzare dalla seguente tua frase e non ho ovviamente presupposto che il treno fosse superlunghissimo :D
Gianfranco ha scritto:
gio lug 20, 2023 12:40 am
Ogni lampadina nel treno è inizialmente accesa o spenta a caso.
Be', fai finta che non abbia scritto niente.
(Bruno)

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Re: Il treno circolare

Messaggio da Gianfranco »

Bruno ha scritto:
mar lug 25, 2023 10:04 pm

L'ho buttata lì, Gianfranco, su due piedi, pensando di tornarci su e poi non l'ho fatto.
...
Be', fai finta che non abbia scritto niente.
Bruno, anche a me come credo a quasi tutti, le prime strategie che sono venute in mente non focalizzavano bene sul fatto che il numero di vagoni del treno era variabile da 2 a qualunque numero, senza limiti. Ragionare su queste strategie un po' incerte è un'esperienza di apprendimento importantissima. E poi, possono sempre venir bene in altre situazioni.

Non è necessario che il treno abbia moltissimi vagoni: la strategia proposta da Quelo funziona da 2 vagoni in su.
Pace e bene a tutti.
Gianfranco

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Re: Il treno circolare

Messaggio da Bruno »

Vero, certo, ottimo.
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