10个人打水,如何排队总时间最少?
在计划经济时代,由于物资短缺,排队现象非常普遍,以至于排队问题都惊动了当时的大数学家华罗庚。华罗庚先生也在这个问题上提出不少解决办法,包括他特别提倡的统筹方法。
首届华罗庚数学竞赛小学组,就有这样一道据说是华罗庚先生出的关于“排队”的题目:10个人拎着水桶排队在打水,10个水桶大小不一,请问他们该如何排队,才能使排队总时间最低?
我小女儿才六岁,她张口说应该让大桶排后面、小桶排前面。我很惊奇,因为她这个答案是对的,尽管她只是猜的。我们来用反证法证明我女儿这个答案是对的:只要不是按照从小到大,就会有挨着的两个桶,大桶在小桶前面,假设大桶需要时间是T,小桶需要时间是t,当然T大于t。只要让这两个人调换一下位置,就可以节省T-t的时间。可见,只要不是按照从小到大排,就不是最优方案。
但是,这个从数学上看起来是最优的方案,一旦人们站好了排队取水的位次,你让他们按照你说的这个方案来实施,是不是对每个人都好呢?遗憾的是,对于所有人而言的这个所谓“最优”,对于具体的个体来说,很可能并非如此。

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本文刊登于《南风窗》2023年10期
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