一些逻辑训练的谜题:娜塔莎、十二点钟和茶

我的同事,娜塔莎喜欢小孩子,就给他们出了一些题。而我在十二点钟和娜塔莎闲谈时,总会为她补充一些,而她也觉得这还不错。到了下午,我们一起喝茶时,我们会把饼干放在鸟笼边,猫头鹰则会将其啄成碎片。我们的生活就是这样悠闲地度过的,和这所大学里的本科生的终日忙碌仿佛处在两个世界,他们没有心情欣赏校园里的建筑多么有艺术感,也看不见柳树和池塘蕴含着十四行诗——就算你不是莎士比亚也可以发现——只等着被抓出来和记录下来,但我们是刚好反过来的。
在这里,我会归纳一些我们设计的,助益于逻辑能力的谜题。
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分享 2024-04-18

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我们将变异的循环画成这样一个正方形:
A→G
↑    ↓
C←T
原本功夫老爹的序列是正常的,也就是说上下两条链每一位碱基都是正方形的对顶角关系。现在经过了3次未知位置的变异,假如某一位碱基仍是对顶角关系,说明它们变异次数相同(不可能相差4次或以上),可能都是0次;假设是共边角关系,说明它们变异次数相差1或3;假如是重合关系,说明它们的变异次数相差2次。
1 2 3 4 5  6 7 8 9 10
A T T G A A A G C T
T A C A C A T C G A

方便对照,我将原题序列的位数进行了标注。那么我们可以看见3、4、5位的上下链碱基是循环中的共边角关系,第6位则是重合关系,除此之外都是对顶角关系。
这里有一个关键的事实,就是6号位上,两条链一定是一方变了2次(以下称α链),另一方变0次(以下称β链),因为变的最少的一方如果变了1次或以上,另一方就得变3次或以上,双方变化位于不同链上,所以必然超出阿列克谢只点击3次的限制。
α链上对6号位或7号位的点击有可能参与了这2次变异(哪怕任何1次)吗?不,因为如果如此,α链7号位必然产生过变异,但α和β链在7号位是对顶角关系,必然存在β链上的点击来平衡,已知β链的6号位没有变过,所以这一点击必然发生在8号位,剩下的两次点击则是α链上与6号位2次变异有关的点击,它们局限在5、6、7号位上,无法影响3号位,已知两链3号位是共边角关系,必须至少一条链的该位上发生过变异,故产生矛盾。
所以,α链上6号位那2次变异全是5号位的点击导致的。既然如此,我们只剩下1次点击,无论施加在α还是β链,也无论在任何地方,都不可能把这两次点击产生的任何一对碱基的非对顶角关系还原为对顶角关系,只可能在4、5、6之外的位上增加非对顶角关系(点击导致的变异覆盖该位,是该位产生新的非对顶角关系的充要条件)。已知除了4、5、6位外,只有3号位有非对顶角关系,所以剩下那次点击发生在4号位(暂不知哪条链)。
假设α链是原题序列(加黑提醒往上文找)的上面那条链,由于阿列克谢必须在下链有点击,那么下链4号位就会遭到唯一的点击,下链3号位变异1次,原本是T,上链3号位变0次,原本是T,两者不互补,不合题意。
假设α链是原题序列的下面那条链,分两种情况,一种是4号位点击在下链,3号位和刚才发生一摸一样的情况,不合题意;另一种是4号位点击在上链,此时就是@okamiyu 君列举出的我如何破坏功夫老爹的工作的流程,DNA序列经过还原,符合题意,且综合以上推理讨论,是本题唯一的解。
功夫老爹拯救自己工作的方法见okamiyu给出的点击方式即可。

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