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社区首页 >专栏 >选高考700分还是700亿?如何用700分因果律武器为人类创造最大价值?

选高考700分还是700亿?如何用700分因果律武器为人类创造最大价值?

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watermelo37
发布2025-10-23 08:24:38
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作者:watermelo37 CSDN全栈领域优质创作者、万粉博主、华为云云享专家、阿里云专家博主、腾讯云“创作之星”特邀作者、支付宝合作作者,全平台博客昵称watermelo37。 一个假装是giser的coder,做不只专注于业务逻辑的前端工程师,Java、Docker、Python、LLM均有涉猎。 --------------------------------------------------------------------- 温柔地对待温柔的人,包容的三观就是最大的温柔。 ---------------------------------------------------------------------

选高考700分还是700亿?如何用700分因果律武器为人类创造最大价值?

一、引子

前段时间网上流行一个趣味问答:你会选高考700分,还是700亿?

大多数人,尤其是对金钱有概念的人,会毫不犹豫地选择700亿——毕竟,高考700分想靠它直接挣到700亿,几乎是天方夜谭。

然而,我突然想到一个问题:高考700分到底意味着什么?难道就只有清华北大?

二、思考

700分是一个表现,那么它的内核是什么?

  • 是拥有超人的智慧?不管多难的题都能轻松拿满分?那你直接成神了,人类历史上的每一个难题都能解决,700亿只是小意思。
  • 还是拥有一次“因果律武器”,保证下一次高考一定能考700分?

前者几乎是无限可能,但也太强大,没法当作趣味讨论。我们不妨假设是后者——拥有一次必定考700分的机会。那么,如何利用这一次机会为人类创造最大价值?

三、条件完善——这其实是一道数学题

要真正发挥这把“因果律武器”的价值,我们需要把下一次高考的题目设计成:

  • 世界未解之谜
  • 科技攻关瓶颈

然而,这类题目几乎没人知道具体答案,甚至现有科技难以验证。如果答案错误且被误用,可能引发灾难。为了规避风险,我们给题目设置一些严格限制:

  1. 所有题目“见错无分”,不存在过程分或部分正确得分。
  2. 所有题目分值均为非零整数(否则本题失去意义)。

在这些条件下,我们可以通过控制题目的数量和分值,确定答案是否正确,而无需证明每个答案的可行性。

例如:如果一共11道题,其中10道70分、1道50分,那么只有“前十道题正确、最后一道题错误”这一种可能性。

四、在保证安全的情况下,最多可以出多少道“世界未解之谜”的题目?

1、数学分析

本题可以进一步抽象为:

给定一个非零整数集合,所有元素之和为700,且不存在任何一个子集,其和为50。求这个集合最多能有多少个元素?

2、解答:低分策略(穷举+反证)

直觉告诉我们,题目分值越低越好,可以增加题目数量。

  • 假设每道题1分,总分700,理论上可以出701道题(700*1 + 50,无条件限制的最大值),同时要保证不能存在和为50的子集。
  • 1分题最多只能出49道,否则会产生子集和为50的情况。
  • 2分题最多可出24道,仍不足以接近最大题量。

经过穷举和验证发现:当每道题分值为3分时:3*233 = 699,再加1道1分题,总和700,且无法形成和为50的子集(3*16+1=49)。

因此,最多可出233 + 1 = 234道题

3、最优性证明:不存在元素数 > 234 的可行集合

目标:证明任何满足总和 700 且没有子集和为 50 的集合,元素个数 k ≤ 234,且当且仅当集合为上面的 {1, 3×233} 时达到 k=234。

这样就有:

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x + 2y + 3z + (其余项之和) = 700.

总元素数为 k = x + y + z + (其余项个数)
①简单必要约束(单数值限制)
  • 若集合中 1 的个数 x ≥ 50,显然取 50 个 1 就得到和为 50,矛盾;所以必须有 x ≤ 49。
  • 若 2 的个数 y ≥ 25,则取 25 个 2 得到 25×2 = 50,矛盾;所以 y ≤ 24。

这两个限制很直接,是必须满足的。

②考虑 “很多 3” +“很多1/2”的情况

要想把元素数k做大,直觉上要尽量用小的正整数来“拆分”700(小数越多,个数越多)。但由于 1、2 有上界(见上),要想把元素数做到上百级别,必须依赖大量的 3。因此我们重点分析 3 的个数 z 的可能取值。

若有 z ≥ 16(至少 16 个 3),就会出现下面的危险组合:

16 × 3 = 48,因此 如果集合中有至少 2 个 1(即 x ≥ 2),就可以用 16 个 3 + 2 个 1 得到 48 + 2 = 50 —— 直接违例。

所以一旦 z ≥ 16,就必须强制 x ≤ 1(即最多只有 0 或 1 个 1)。

再看 z ≤ 15 的情况:若 z ≤ 15,因为 3z ≤ 45,由总和 x + 2y + 3z = 700 可得 x + 2y = 700 - 3z ≥ 700 - 45 = 655,也就是说 x + 2y ≥ 655。但 x ≤ 49 且 y ≤ 24(来自第1步),所以 x + 2y ≤ 49 + 2×24 = 97,显然无法达到 ≥655 —— 矛盾。

所以不可能有 z ≤ 15。 于是我们得到总数能超过49(即49个1)的起码条件:

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z ≥ 16 且 x ≤ 1

即限制住了3的情况:要么 z 太少(≤15)就会迫使 x 极大从而立刻制造 50;要么 z 足够多(≥16)则 x 必须≤1。同时不能有 y ,否则必须满足 y+z ≤ 24 。

以上,可以证明:在所有满足 x + 2y + 3z = 700的三元组中,唯一满足“不存在任何 (a,b,c) 使 a + 2b + 3c = 50”的三元组就是 (x,y,z) = (1, 0, 233),对应元素个数 234。

代码辅助验证:

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# 验证脚本:枚举 1/2/3 个数,寻找所有满足总和 700 且不存在子集和为 50 的组合
# 说明:
#  - 我们的数学证明已说明只需考虑 1,2,3 三种取值来寻找极大元素数的情况。
#  - 本脚本穷尽 x(1的个数), y(2的个数), z(3的个数) 的可能性,检查 x+2y+3z == 700,
#    并对每个满足总和的组合用子集和判定(DP bitset),看是否存在子集和为 50。
#  - 输出所有合法组合,并报告最大元素数及是否唯一。

def has_subset_sum(multiset_counts, target=50):
    """
    multiset_counts: dict {value: count}
    target: int
    returns True if exists subset sum == target
    使用 bitset 动态规划(高效且直观):
    对于每种 value, count 个重复项,使用二进制拆分法加速(多重背包转 0/1 背包)。
    """
    # dp 是一个整数位图,bit k 表示是否存在子集和为 k
    dp = 1  # bit0 = 1 表示和为0可达
    for val, cnt in multiset_counts.items():
        if cnt <= 0:
            continue
        # 二进制拆分:把 cnt 写成若干 1,2,4,... 的和,转成若干 0/1 项
        power = 1
        remaining = cnt
        while power <= remaining:
            shift = val * power
            dp |= (dp << shift)
            remaining -= power
            power <<= 1
        if remaining > 0:
            shift = val * remaining
            dp |= (dp << shift)
        # 剪枝:我们只关心到 target 的位,截断更高位可节省内存
        dp &= (1 << (target + 1)) - 1
        if (dp >> target) & 1:
            return True
    return False

def enumerate_123_solutions():
    solutions = []
    # x (1 的个数) 的上界 49(>=50 会直接产生子集50)
    # y (2 的个数) 的上界 24(>=25 会直接产生子集50)
    # z (3 的个数) 最大可到 233(3*233 = 699)
    for x in range(0, 50):
        # 剩余总和必须是偶数减去 x:700 - x = 2y + 3z
        rem_after_1 = 700 - x
        if rem_after_1 < 0:
            break
        # y 上界 24,但我们还是安全枚举 0..24
        for y in range(0, 25):
            rem = rem_after_1 - 2*y
            if rem < 0:
                break
            # rem must be divisible by 3 to be representable by z*3
            if rem % 3 != 0:
                continue
            z = rem // 3
            if z < 0:
                continue
            # z 最大自然受限于 rem; 但不需要再修剪,z 可以很大(但不会超过 233)
            if x + 2*y + 3*z != 700:
                continue
            # 构造多重集合并检测是否存在子集和 50
            counts = {}
            if x: counts[1] = x
            if y: counts[2] = y
            if z: counts[3] = z
            if not has_subset_sum(counts, target=50):
                solutions.append((x, y, z))
    return solutions

if __name__ == "__main__":
    sols = enumerate_123_solutions()
    print("满足条件的 (x=1s, y=2s, z=3s) 组合总数:", len(sols))
    if sols:
        # 列出所有合法组合(通常只有一个)
        for x, y, z in sols:
            total_elems = x + y + z
            print(f"x={x}, y={y}, z={z} -> 元素总数={total_elems}, 总和={x + 2*y + 3*z}")
        # 找最大元素数
        max_elems = max(x + y + z for x, y, z in sols)
        best = [t for t in sols if (t[0] + t[1] + t[2]) == max_elems]
        print("最大元素数:", max_elems, "对应组合数:", len(best))
        for x, y, z in best:
            print("最优组合示例:", (x, y, z))
    else:
        print("未找到任何满足条件的 1/2/3 组合(理论上不应发生)")

五、结语

“橘生淮南则为橘,生于淮北则为枳,叶徒相似,其味不同。”

同样的道理,一件事、一个段子,用不同的思考方式,能得到截然不同的结果。

如果把“高考700分”看作一次“因果律武器”的机会,合理设计规则和限制,它的价值可能远超700亿。

一次突发奇想,与诸位分享。

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原始发表:2025-10-20,如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

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      • 1、数学分析
      • 2、解答:低分策略(穷举+反证)
      • 3、最优性证明:不存在元素数 > 234 的可行集合
    • 五、结语
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