一道关于飞机加油的问题,已知:每个飞机只有一个油箱,飞机之间可以相互加油(注意是相互,没有加油机一箱油可供一架飞机绕地球飞半圈,
问题:为使至少一架飞机绕地球一圈回到起飞时的飞机场,至少需要出动几架飞机?(所有飞机从同一机场起飞,而且必须安全返回机场,不允许中途降落,中间没有飞机场)
答案应该是六架。为方便起见,把飞的最远的飞机称为目标机,其余飞机均为护送机。先是三架出发,保证目标机能到达3/4处(参见下面的扩展讨论),随后3架飞机去反向接应,其中,1台机反1/8处返回,其他两家飞机到反1/4处各分给目标机1/8路程的油后一起返回。
扩展讨论:如果题目是护送目标机直线飞行距离最远,护送机必须安全返航,目标机不考虑返航问题。假设飞机满油的路程是1,则有以下结论
2架飞机,目标机最远飞 1+1/3
3架飞机,目标机最远飞 1+1/2 (也即2/4)
4架飞机,目标机最远飞 1+3/5
...
n架飞机,目标机最远飞 1+(n-1)/(n+1)
具体策略是,n架飞机出发,1/(n+1)处,1架返回,把其余大家加满油;2/(n+1)处,再1架返回,把其余大家加满油;依此类推,(n-1)/(n+1)最后一架护送机返回,目标机满油。
极限是2,也就是说如果不容许反向接应的话,是不可能有目标机绕地球一圈的。