智力题
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赛马找最快的马匹（高频题）
一般有这么几种问法：
25匹马5条跑道找最快的3匹马，需要跑几次？参考回答：7
64匹马8条跑道找最快的4匹马，需要跑几次？参考回答：11
25匹马5条跑道找最快的5匹马，需要跑几次？参考回答：最少8次最多9次
建议画图表来看，将问题简单化一点，将大问题化成小问题即可，同时B站有个讲解视频还不错：https://www.bilibili.com/video/BV1KJ411g78y
详细解法：
1、25匹马5条跑道找最快的3匹马，需要跑几次？
将25匹马分成ABCDE5组，假设每组的排名就是A1>A2>A3>A4>A5,用边相连，这里比赛5次
第6次，每组的第一名进行比赛，可以找出最快的马，这里假设A1>B1>C1>D1>E1
D1，E1肯定进不了前3，直接排除掉
第7次，B1 C1 A2 B2 A3比赛，可以找出第二，第三名
所以最少比赛需要7次
2、64匹马8条跑道找最快的4匹马，需要跑几次？
第一步 全部马分为8组，每组8匹，每组各跑一次，然后淘汰掉每组的后四名，如下图（需要比赛8场）
第二步 取每组第一名进行一次比赛，然后淘汰最后四名所在组的所有马，如下图（需要比赛1场）
这个时候总冠军已经诞生，它就是A1，蓝域（它不需要比赛了）。
而其他可能跑得最快的三匹马只可能是下图中的黄域了（A2,A3,A4,B1,B2,B3,C1,C2,D1，共9匹马）
第三步 只要从上面的9匹马中找出跑得最快的三匹马就可以了，但是现在只要8个跑道，怎么办？
那就随机选出8匹马进行一次比赛吧（需要比赛一场）
第四步 上面比赛完，选出了前三名，但是9匹马中还有一匹马没跑呢，它可能是一个潜力股啊，那就和前三名比一比吧，这四匹马比一场，选出前三名。最后加上总冠军，跑得最快的四匹马诞生了！！！（需要一场比赛）
最后，一共需要比赛的场次：8 + 1 + 1 + 1 = 11 场
3、25匹马5条跑道找最快的5匹马，需要跑几次？
(1) 首先将25匹马分成5组，并分别进行5场比赛之后得到的名次排列如下：
A组： [A1 A2 A3 A4 A5]
B组： [B1 B2 B3 B4 B5]
C组： [C1 C2 C3 C4 C5]
D组： [D1 D2 D3 D4 D5]
E组： [E1 E2 E3 E4 E5]
其中，每个小组最快的马为[A1、B1、C1、D1、E1]。
(2) 将[A1、B1、C1、D1、E1]进行第6场，选出第1名的马，不妨设 A1>B1>C1>D1>E1. 此时第1名的马为A1。
(3) 将[A2、B1、C1、D1、E1]进行第7场，此时选择出来的必定是第2名的马，不妨假设为B1。因为这5匹马是除去A1之外每个小组当前最快的马。
(3) 进行第8场，选择[A2、B2、C1、D1、E1]角逐出第3名的马。
(4) 依次类推，第9，10场可以分别决出第4，5名的吗。
因此，依照这种竞标赛排序思想，需要10场比赛是一定可以取出前5名的。
仔细想一下，如果需要减少比赛场次，就一定需要在某一次比赛中同时决出2个名次，而且每一场比赛之后，有一些不可能进入前5名的马可以提前出局。
当然要做到这一点，就必须小心选择每一场比赛的马匹。我们在上面的方法基础上进一步思考这个问题，希望能够得到解决。
(1) 首先利用5场比赛角逐出每个小组的排名次序是绝对必要的。
(2) 第6场比赛选出第1名的马也是必不可少的。假如仍然是A1马(A1>B1>C1>D1>E1)。那么此时我们可以得到一个重要的结论：有一些马在前6场比赛之后就决定出局的命运了(下面粉色字体标志出局)。
A组： [A1 A2 A3 A4 A5]
B组： [B1 B2 B3 B4 B5 ]
C组： [C1 C2 C3 C4 C5 ]
D组： [D1 D2 D3 D4 D5 ]
E组： [E1 E2 E3 E4 E5 ]
(3) 第7场比赛是关键，能否同时决出第2，3名的马呢？我们首先做下分析：
在上面的方法中，第7场比赛[A2、B1、C1、D1、E1]是为了决定第2名的马。但是在第6场比赛中我们已经得到(B1>C1>D1>E1)，试问？有B1在的比赛，C1、D1、E1还有可能争夺第2名吗？ 当然不可能，也就是说第2名只能在A2、B1中出现。实际上只需要2条跑道就可以决出第2名，剩下C1、D1、E1的3条跑道都只能用来凑热闹的吗？
能够优化的关键出来了，我们是否能够通过剩下的3个跑道来决出第3名呢？当然可以，我们来进一步分析第3名的情况？
● 如果A2>B1(即第2名为A2)，那么根据第6场比赛中的(B1>C1>D1>E1)。 可以断定第3名只能在A3和B1中产生。
● 如果B1>A2(即第2名为B1)，那么可以断定的第3名只能在A2, B2,C1 中产生。
好了，结论也出来了，只要我们把[A2、B1、A3、B2、C1]作为第7场比赛的马，那么这场比赛的第2，3名一定是整个25匹马中的第2，3名。
我们在这里列举出第7场的2，3名次的所有可能情况：
① 第2名=A2，第3名=A3
② 第2名=A2，第3名=B1
③ 第2名=B1，第3名=A2
④ 第2名=B1，第3名=B2
⑤ 第2名=B1，第3名=C1
(4) 第8场比赛很复杂，我们要根据第7场的所有可能的比赛情况进行分析。
① 第2名=A2，第3名=A3。那么此种情况下第4名只能在A4和B1中产生。
● 如果第4名=A4，那么第5名只能在A5、B1中产生。
● 如果第4名=B1，那么第5名只能在A4、B2、C1中产生。
不管结果如何，此种情况下，第4、5名都可以在第8场比赛中决出。其中比赛马匹为[A4、A5、B1、B2、C1]
② 第2名=A2，第3名=B1。那么此种情况下第4名只能在A3、B2、C1中产生。
● 如果第4名=A3，那么第5名只能在A4、B2、C1中产生。
● 如果第4名=B2，那么第5名只能在A3、B3、C1中产生。
● 如果第4名=C1，那么第5名只能在A3、B2、C2、D1中产生。
那么，第4、5名需要在马匹[A3、B2、B3、C1、A4、C2、D1]七匹马中产生，则必须比赛两场才行，也就是到第9场角逐出全部的前5名。
③ 第2名=B1，第3名=A2。那么此种情况下第4名只能在A3、B2、C1中产生。
情况和②一样，必须角逐第9场
④ 第2名=B1，第3名=B2。 那么此种情况下第4名只能在A2、B3、C1中产生。
● 如果第4名=A2，那么第5名只能在A3、B3、C1中产生。
● 如果第4名=B3，那么第5名只能在A2、B4、C1中产生。
● 如果第4名=C1，那么第5名只能在A2、B3、C2、D1中产生。
那么，第4、5名需要在马匹[A2、B3、B4、C1、A3、C2、D1]七匹马中产 生，则必须比赛两场才行，也就是到第9场角逐出全部的前5名。
⑤ 第2名=B1，第3名=C1。那么此种情况下第4名只能在A2、B2、C2、D1中产生。
● 如果第4名=A2，那么第5名只能在A3、B2、C2、D1中产生。
● 如果第4名=B2，那么第5名只能在A2、B3、C2、D1中产生。
● 如果第4名=C2，那么第5名只能在A2、B2、C3、D1中产生。
● 如果第4名=D1，那么第5名只能在A2、B2、C2、D2、E2中产生。
那么，第4、5名需要在马匹[A2、B2、C2、D1、A3、B3、C3、D2、E1]九匹马中 产 生，因此也必须比赛两场，也就是到第9长决出胜负。
总结：最好情况可以在第8场角逐出前5名，最差也可以在第9场搞定。