問題
25頭の競走馬がいある。
あなたはレースをさせて、足の速さトップ3の馬を見つけたい。
ただい1回のレースで走れる馬は5頭まで。
また、タイムの測定はできないため、
「Aの馬はBより速い」など、目視での確認しかできない。
そして、レースの回数はできるだけ少なくしたい。
さて、最速の3頭を見つけるために必要な最小のレース回数は何回だろう?
正解
7回
解説
この問題はいかに、「候補から外れる馬を見つけられるか」が重要となります。
まず25頭を5つのグループに分けてそれぞれのグループでレースを行います。
すると以下のような結果がでます。
グループ | 1位 | 2位 | 3位 | 4位 | 5位 |
A | 〇 | 〇 | 〇 | 〇 | 〇 |
B | 〇 | 〇 | 〇 | 〇 | 〇 |
C | 〇 | 〇 | 〇 | 〇 | 〇 |
D | 〇 | 〇 | 〇 | 〇 | 〇 |
E | 〇 | 〇 | 〇 | 〇 | 〇 |
この時点で、各グループの4位と5位は、トップ3頭にはなれません。
なぜなら同じグループにすでに自分より速い3頭がいるためです。
グループ | 1位 | 2位 | 3位 | 4位 | 5位 |
A | 〇 | 〇 | 〇 | ー | ー |
B | 〇 | 〇 | 〇 | ー | ー |
C | 〇 | 〇 | 〇 | ー | ー |
D | 〇 | 〇 | 〇 | ー | ー |
E | 〇 | 〇 | 〇 | ー | ー |
続いて各グループの一位同士を走らせます。
グループ | 1位 | 2位 | 3位 |
A | 〇 | 〇 | 〇 |
B | 〇 | 〇 | 〇 |
C | 〇 | 〇 | 〇 |
D | 〇 | 〇 | 〇 |
E | 〇 | 〇 | 〇 |
ここで順位がA、C、E、B、Dの場合、
BグループとDグループの一番早い馬が、他のグループの3頭に負けているため、
BグループとDグループを除外できます。
グループ | 1位 | 2位 | 3位 |
A | 〇 | 〇 | 〇 |
C | 〇 | 〇 | 〇 |
E | 〇 | 〇 | 〇 |
B | ー | ー | ー |
D | ー | ー | ー |
また、この時点でEグループの2位と3位についても自分より速い馬(A1,C1,E1)が
3頭存在するため、除外することができます。
同様にCグループの3位もチャンスがありません。
グループ | 1位 | 2位 | 3位 |
A | 〇 | 〇 | 〇 |
C | 〇 | 〇 | ー |
E | 〇 | ー | ー |
Aグループの1位は、他グループ1位の馬とのレースでも1位になっているため、
25頭で最速の馬です。
残り5頭の馬で再度レースを実施することで全25頭のトップ3が分かります。
まとめると、下記7回が正解となります。
- 各グループごとにそれぞれ走らせる→5回
- 各グループの1位同士を走らせる→1回
- 最後に乗った馬から2,3位決定戦を行う→1回