主要探讨如何高效解决实际问题。这个单元的学习对培养你的规划能力和优化思维很有帮助。下面我用一个表格帮你快速了解这个单元的主要知识构成:
沏茶问题 如何合理安排流程,节省时间? 1. 明确要做哪些事及所需时间 2. 理清先后顺序 3. 能同时做的事尽量同时做 学会用流程图等方式规划顺序,寻找省时方案。
烙饼问题 如何在资源有限下最高效地完成任务? 1. 每次尽可能放满锅(如每次烙2张饼) 2. 寻找最优操作顺序(如烙3张饼:正正、反正、反反) 3. 发现规律(饼数×单面时间,饼数>1时) 掌握资源最大化利用的方法,并能解决类似问题。
对策问题 如何在比赛中以弱胜强或确保胜利? 1. 知己知彼 2. 以最弱对最强(牺牲局部) 3. 整体取胜(田忌赛马策略) 体会策略多样性,学会寻找并运用最优策略。
一、沏茶问题(合理安排时间)
1. 核心思想:
· 明确完成一项工作要做哪些事情,以及每件事情需要的时间。
· 合理安排工作顺序,明确先做什么,后做什么。
· 能同时做的事情要尽量同时做,这样才能节省时间。
2. 解决方法(以课本例1“沏茶”为例):
· 先思考哪些事情的先后顺序是不能改变的(如先洗水壶才能烧开水)。
· 再考虑在等待某些事情(如烧开水)完成的同时,可以做哪些其他的准备工作(如洗茶杯、拿茶叶)。
· 可以用流程图来表示做事的顺序,这样能清晰地看出哪些事情可以同时做。
3. 举例:
· 烧水沏茶:洗水壶(1分钟)→ 烧开水(12分钟)(同时可做:洗茶杯、拿茶叶)→ 沏茶(1分钟)。
· 计算总时间:1 + 12 + 1 = 14分钟(因为洗茶杯和拿茶叶在等水开时完成,不额外占用时间)。
4. 技巧与误区:
· 技巧:寻找那些可以在“等待时间”内完成的任务。
· 误区:认为所有事情都必须一件接一件地做,忽略了同时进行的可能性。
二、烙饼问题(优化操作)
1. 核心思想:
· 每次尽可能地在锅中放最多的饼(或资源最大化利用),避免资源闲置。
2. 解决方法与规律:
· 烙饼所需最短时间 = 饼的张数 × 烙每面的时间 (当饼的张数大于1,且每次最多烙2张时)。
· 例如,烙一张饼(两面都要烙),每面3分钟,至少需要 6分钟。
· 烙两张饼,可以同时烙,至少需要 6分钟。
· 烙三张饼(最佳方法):第一次烙第1、2张正面;第二次烙第1张反面和第3张正面;第三次烙第2、3张反面。至少需要 3×3=9分钟。
· 如果每次最多烙2张饼,那么:
· 当饼数为双数时,可以两张两张地烙。
· 当饼数为单数时(且大于1),先两张两张地烙,剩下的3张按上面“烙三张饼”的最佳方法烙。
3. 技巧与误区:
· 技巧:保证锅底始终不空,是最省时的关键。
· 误区:认为烙三张饼需要12分钟(一张一张烙),未能利用锅的空闲位置。
三、对策问题(选择最优策略)
1. 核心思想:
· 解决一个问题可能有多种策略,要学会寻找并选择最优方案(如时间最少、代价最小、获胜概率最高等)。
· “田忌赛马”是典型代表,其策略思想是:知己知彼,以弱胜强(有时需要用自己的最弱项去应对对方的最强项,从而在其他环节取得胜利)。
2. “田忌赛马”策略分析:
· 齐王马匹:上、中、下
· 田忌马匹:上、中、下(但均稍逊于齐王同级马)
· 田忌获胜的唯一最优策略是:
· 第一场:用下等马对齐王的上等马(牺牲局部,故意输掉一场)。
· 第二场:用上等马对齐王的中等马(强胜弱,赢回一场)。
· 第三场:用中等马对齐王的下等马(强胜弱,再赢一场)。
· 最终结果:三局两胜,田忌获胜。
3. 技巧与误区:
· 技巧:全面分析所有可能的选择,运用“牺牲局部,赢得整体”的策略。
· 误区:一味地用强对强,中对中,弱对弱,在整体实力稍弱时这样硬拼往往会导致全盘皆输。
四、学习建议与常见误区
1. 学习建议:
· 多联系生活:留意生活中哪些事情可以同时做(如一边听英语一边整理房间),哪些比赛或游戏需要策略(如玩扑克牌)。
· 动手操作:对于烙饼等问题,可以用纸片代替饼,画图或实际操作来帮助理解最优方案。
· 学会列举和比较:对于对策问题,把所有可能的策略都列举出来,然后比较结果,选择最优解。
· 理解思想:不要死记硬背公式,要理解“节省时间”、“资源利用最大化”、“最优策略”这些优化思想的核心。
2. 常见误区:
· 沏茶问题:认为所有事情都必须按部就班地做,忽略了“同时进行”的可能性。
· 烙饼问题:认为锅只能一次烙一张饼,或者不会灵活运用烙三张饼的方法去解决更多张饼的问题。
· 对策问题:认为必须用最强的去对抗最强的,缺乏全局观念和策略性思维。
希望这份知识要点能帮助你更好地理解第八单元的内容。记住,学习优化不仅仅是为了考试,更是为了让我们在生活中成为更有计划、更有效率的人。
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