ปัญหาสับไพ่

อันที่จริงผมตั้งใจจะเขียนบล็อกนี้โดยเน้นเนื้อหา ข่าวคราวทางด้านคณิตศาสตร์ และคอมพิวเตอร์เป็นหลัก แต่บังเอิญสภาพบ้านเมืองเป็นแบบนี้ มันเลยอดไม่ได้ที่จะบ่นเรื่องการเมืองที่เน่าๆ ของประเทศเรา...

วันนี้ขอเขียนหัวข้อให้ตรงกับความตั้งใจเดิมสักนิด เป็นปัญหาคณิตศาสตร์มาให้คิดเล่นกันครับ

สับไพ่ ไพ่สำรับปกติมีไพ่อยู่ 52 ใบ สมมติว่าเรามีเครื่องสับไพ่ที่ดีเยี่ยม สับได้สม่ำเสมอ (นั่นคือถ้าเริ่มด้วยไพ่ที่เรียงเหมือนๆ กัน แล้วผ่านเครื่องสับนี้ กองไพ่ที่สับแล้วจะออกมาเหมือนกันทุกครั้ง) อยากทราบว่า ถ้าเริ่มด้วยไพ่กองหนึ่ง ผ่านเครื่องสับไพ่นี้หลายๆ ครั้ง (นำกองที่สับครั้งแรก มาผ่านเครื่องสับอีกครั้ง อย่างนี้ไปเรื่อยๆ) ไพ่กองนี้จะกลับสู่สภาพเริ่มต้นได้หรือไม่? และถ้ากลับ จะกลับสู่สภาพนั้นหลังการสับครั้งที่เท่าไหร่?

ยกตัวอย่างง่ายๆ นะครับ ถ้าเครื่องสับเรามันสับแบบง่ายๆ คือเอาไพ่ใบบนสุดไปวางไว้ล่างสุดเท่านั้น ถ้าเราทำแบบนี้ 52 ครั้ง กองไพ่ก็จะกลับสู่สภาพเริ่มแรก ปัญหามีอยู่ว่าถ้าเราไม่รู้ว่าเครื่องมันสับไพ่อย่างไร เราจะสามารถยืนยันได้ไหมว่ากองไพ่จะกลับสู่สภาพเริ่มต้น? และถ้าใช่เราจะรู้ได้ไหมว่ามันจะกลับสู่สภาพเริ่มต้นแน่ๆ ในการสับครั้งที่เท่าไหร่ (โดยไม่ต้องตรวจดูไพ่ และไม่รู้วิธีสับของเครื่อง)?

อันนี้อยากเชิญชวนให้ผู้อ่านเขียนความคิดคร่าวๆ ไว้ในคอมเมนท์นะครับ (ถ้ายาก,ง่ายยังไงก็คอมเมนท์ไว้ได้นะครับ ถ้ายากเกินอาจจะใบ้ให้ในคอมเมนท์) แล้วสัปดาห์หน้าจะมาเฉลยกัน

อัพเดท: เฉลยปัญหาสับไพ่ (ลองคิดดูก่อนนะครับ อย่างเพิ่งรีบดูเฉลย จะได้ฝึกสมอง)

4 comments:

  1. สวัสดีครับ เป็นคำถามที่น่าคิดมาก คิดแล้วสนุกดีครับ เมื่อคืนพอกำลังจะคิดเรื่องนี้ หยิบกระดาษและปากกามาเพื่อที่จะลองซิมูเลชั่นในเคสเล็กๆดูเช่นเอาไพ่ให้มีสักห้าแผ่น เท่านั้นแหละ ไฟดับเลยครับพี่น้อง โอ้ อะไรกัน นานๆคนจะคิดเลขโจทย์ดีๆที ปรากฏไฟดับทั้งโครงการเลย (บ้านตั้งสี่ร้อยกว่าหลัง ที่ขอนแก่นน่ะครับ) อืม ก็เลยไปโยงเรื่องการเมืองเลยว่านี่เขาตัดไฟหรือเปล่านะ แต่ก็คิดว่าคงไม่ใช่ เลยเอาไฟฉายมาส่องคิดๆไปคิดๆมา ก็เลยได้ข้อสรุปตอนนี้คร่าวๆว่า "ทำได้ กลับมาเป็นแบบเดิมได้แน่นอน" ครับ ถูกป่าวอ่า น่าจะถูกนา ส่วนวิธีทำเหรอ อืม อธิบายลำบาก คือสามารถแบ่งเซตไพ่ที่มี52ใบออกเป็นเซตย่อยๆ โดยแต่ละเซตหมายถึงไพ่ที่สามารถสับไปสับมากลับกันมาได้ แล้วจากนั้นก็หา ค.ร.น.ของจำนวนสมาชิกในแต่ละเซต ค.ร.น.นั่นก็คือคำตอบครับ ส่วนตัวเลขที่ใช้ได้เสมอไม่ว่าจะเป็นการสับแบบไหน ก็ 52! ไงล่ะครับ อิอิ

    ReplyDelete
  2. ขอบคุณคุณโอเอสที่ช่วยคิดนะครับ ถ้าไม่มีใครมาอ่านคงเหงาแย่ (ความจริงก็แกมบังคับบางคนให้มาอ่าน) ส่วนคำตอบของคุณโอเอสก็มาถูกแนวครับ ไม่บอกนะครับว่าถูกไม่ถูก เพราะเดี๋ยวคนอื่นๆ ไม่คิดกัน เอาเป็นว่าเซนส์ดีใช้ได้ครับ คือโจทย์ที่ซับซ้อนก็ต้องเริ่มทำความเข้าใจจากกรณีเล็กๆ ก่อน

    ส่วนตัวเลข 52! หรือวิธีการคิดนั้นท่านผู้อ่านลองไปคิดๆ ดูนะครับว่าได้มายังไง และมันถูกต้องแล้วเหรอ? อาจได้คำตอบที่ดีกว่าก็ได้นะครับ

    ReplyDelete
  3. อืมมม คุณ kaew มองได้ลึกดีครับ ใช่ครับลึกๆ แล้วผมกะจะโยงไปถึง Group Theory แต่ถ้าต้องการตอบคำถามเฉยๆ ก็ไม่ต้องรู้ลึกถึงขนาดนั้นครับ (ถ้ารู้ก็อาจจะทำให้มองเห็นคำตอบเร็วขึ้น)

    ReplyDelete