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Problema dei pesi di Bachet - Wikipedia

Problema dei pesi di Bachet

Da Wikipedia, l'enciclopedia libera.

Il problema dei pesi di Bachet è un problema inerente la scomposizione dei numeri interi positivi minori di N in somme algebriche di altri numeri interi dello stesso intervallo.

Il quesito inerente può essere cosi sintetizzato:

"Di quanti e quali pesi unitari distinti ha necessariamente bisogno un gioielliere per pesare sequenzialmente degli oggetti che vanno da 1 a N chilogrammi con una bilancia a due piatti?"

Per risolvere il quesito possiamo utilizzare un metodo forza-bruta o un metodo induttivo, enumerando i pesi necessari per piccoli valori di N, tentando di generalizzare il problema.

per N = 10

Intero Scomposizione
1 kg Peso necessario
2 kg Peso necessario
3 kg Ottenibile tramite 2Kg + 1Kg
4 kg Peso necessario
5 kg Ottenibile tramite 4Kg + 1Kg
6 kg Ottenibile tramite 4Kg + 2Kg
7 kg Ottenibile tramite 4kg + 2Kg + 1Kg
8 kg Peso necessario
9 kg Ottenibile tramite 8Kg + 1Kg
10 kg <Ottenibile tramite 8Kg + 2Kg


Da ciò si denota come per potere pesare in una bilancia a due piatti un intero N siano al massimo necessari \log_2 N\, pesi (arrotondato all'intero superiore).

Questa tuttavia non è la soluzione ottimale.. Se ipotizziamo di potere inserire pesi anche nel secondo piatto (e di conseguenza potere effettuare sottrazioni), il numero di pesi necessari nel caso peggiore diminuisce.

se N = 10

Intero Scomposizione
1 kg Peso necessario
2 kg Ottenibile tramite 3Kg - 1Kg
3 kg Peso necessario
4 kg Ottenibile tramite 3Kg + 1Kg
5 kg Ottenibile tramite 9Kg - 3Kg - 1Kg
6 kg Ottenibile tramite 9Kg - 3Kg
7 kg Ottenibile tramite 9kg - 3Kg + 1Kg
8 kg Ottenibile tramite 9Kg - 1Kg
9 kg Peso necessario
10 kg Ottenibile tramite 9Kg + 1Kg


In questo caso servono al più \log_3 N\, pesi, ovvero un numero minore.

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