Для решения задачи о том, сколько попыток потребуется для открытия запертых чемоданов с ключами, воспользуемся комбинаторным подходом.
Первый случай: 6 чемоданов и 6 ключей
В этом случае у нас есть 6 чемоданов и 6 ключей, причем каждый ключ подходит только к одному чемодану. Поскольку ключи распределены случайным образом и не известно, какой ключ к какому чемодану подходит, мы можем рассмотреть ситуацию, когда мы будем пробовать каждый ключ по очереди.
- Первая попытка: Вы пробуете 1-й ключ к 1-му чемодану. Если не подходит, вы переходите к следующему ключу.
- Вторая попытка: Вы пробуете 2-й ключ к 1-му чемодану и так далее.
В худшем случае, вам нужно будет попробовать все ключи для каждого чемодана. Для 1-го чемодана вам может понадобиться попробовать все 6 ключей, для 2-го — 5 оставшихся ключей, и так далее.
Таким образом, общее количество попыток в худшем случае можно выразить как:
- Для 1-го чемодана: 6 попыток
- Для 2-го чемодана: 5 попыток
- Для 3-го чемодана: 4 попытки
- Для 4-го чемодана: 3 попытки
- Для 5-го чемодана: 2 попытки
- Для 6-го чемодана: 1 попытка
Суммируем все попытки:
[ 6 + 5 + 4 + 3 + 2 + 1 = \frac{6 \cdot (6 + 1)}{2} = 21 ]
Таким образом, в худшем случае для 6 чемоданов и 6 ключей потребуется 21 попытка.
Второй случай: 6 чемоданов и 10 ключей
Теперь у нас 10 ключей, но все еще 6 чемоданов. В этом случае, поскольку количество ключей превышает количество чемоданов, мы можем использовать те же принципы, что и в первом случае.
- Первая попытка: Вы пробуете 1-й ключ к 1-му чемодану. Если он не подходит, переходите к следующему ключу.
- Вторая попытка: Пробуете 2-й ключ и так далее.
В худшем случае, когда ключи подобраны наихудшим образом, вам все равно придется попробовать каждый из ключей для каждого чемодана. Однако, поскольку у нас 10 ключей, это может немного упростить задачу, но в целом общее количество попыток остается тем же.
Для 1-го чемодана вам может понадобиться попробовать все 10 ключей, для 2-го — 9 оставшихся ключей, и так далее, но в конечном итоге вы будете пробовать только 6 ключей, так как только 6 чемоданов.
Таким образом, вычисление будет следующим:
- Для 1-го чемодана: 6 попыток (в худшем случае все ключи могут быть проверены)
- Для 2-го чемодана: 5 попыток
- Для 3-го чемодана: 4 попытки
- Для 4-го чемодана: 3 попытки
- Для 5-го чемодана: 2 попытки
- Для 6-го чемодана: 1 попытка
Поскольку 10 ключей не изменяет количество необходимых попыток для открытия всех 6 чемоданов, общее количество попыток также будет:
[ 21 ]
Вывод
Таким образом, в обоих случаях, независимо от того, имеются ли 6 или 10 ключей, в худшем случае потребуется 21 попытка для открытия всех чемоданов.