火腿三明治定理的二维版本对披萨爱好者来说依然颇有益处。实际上,假设有一块不那么圆的披萨,面饼上按照复杂形状随意覆盖着一种配料(例如番茄酱)。火腿三明治定理的二维版本指出,存在一种可能性,使得沿直线一刀将披萨切成两块,朱莉和雅克能得到相同面积的面饼和相同面积的番茄。
可惜的是,办法倒是有,就是很难实现。同时,确定恰当的切法也非易事,除非运气极好,否则一刀下去恐怕难以公平地分割面饼、番茄和奶酪。
分披萨问题是一个趣味游戏,它也引出了一系列难易不一的谜题,有些困扰多年的难题才刚刚得到解答。我们来看看这个游戏:
这次,假设用经过中心(以切割线为半径)且夹角分别为 α1, α2,…, αN 的 N 刀将披萨切成 N 块;
玩家 A 选择一块;
然后,玩家 A 和 B 每人轮流选择一块,要求该块披萨只有一个相邻披萨块,随即产生唯一的一片不断变大的空白区域。
当然,游戏旨在尽可能拿到最大量的披萨,问题在于怎么找到最好的办法。
若 N 为偶数,存在一个确保第一位玩家至少获得一半披萨的策略。这很容易发现。
若 N 为奇数,存在一个确保第一位玩家至少获得三分之一披萨的策略。
第二个结论并不是 N 为奇数时最好的结果。人们猜想 1/3 兴许可以被改善到 4/9。彼得·温克勒提出的这一猜想已同时被两组研究者证明(参见参考文献及其在线 PDF 文件)。实际上,确保能拿到 4/9 的策略很复杂,但目前为止,我们确信在一般情况下结果不可能比 4/9 还好:将披萨分成奇数块时,某些切法可以让第二位玩家最少获得 5/9 的披萨。只要找到诀窍。(让·保罗·德拉耶)
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