TOAD 27 - Another Hat Problem

又在军训的时候想出一道题……

Problem

2n2n 个人,编号 1 到 2n2n ,每个人头上有一顶帽子,帽子要么是黑色的要么是白色的。现在这 2n2n 个人需要同时说出自己帽子的颜色,如果不少于 nn 个人说对了自己帽子的颜色,则这局游戏获胜,否则失败。求是否存在必胜策略。

Solution

其实只要注意到 n=1n = 1 的情况就好了。如果 n=1n = 1 有解,那么把人两两配对,每对至少有一个人说对,则至少有 nn 个人说对。如果 n=1n = 1 无解,那就无解了……

对于两个人帽子颜色的相对关系,只有两种可能:相同、不同。于是 A 说 B 帽子的颜色,B 说 A 帽子颜色的反色,有且仅有一个人说对帽子的颜色。

给的题解是另一种方法,推广性更强。我们把这 2n2n 个人分成两组,每组 nn 个人,第 ii 组的人假设黑帽子的数目是 imod2i \bmod{2} 。这样有且仅有一组的假设是对的,而且这组里的所有人都会猜对,所以一定恰好 nn 个人猜对。