很难一次答对的经典面试题，处处是坑

大家好，我是鱼皮。

今天分享一道我曾经被难住了的面试题，也是一道大厂面试时经常会被问到的面试题，赛马问题。

题目其实不难，但是第一次被问到时，稍有不慎，就会答错。所以，一起来学习下吧！

问题

有 64 匹马 赛跑，没有任何秒表之类的计时工具，跑道每次只允许 8 匹马 同时比，问 最少 需要比赛几场才能够选出跑的最快的 前 4 名？

题目描述就这么多，大家可以先思考一下，然后在投票中给出答案吧~

（投票）

下面公布解题思路和答案。

解题思路

这道题目坑点很多，题目中任何一个数字的改动都会影响到最终结果，因此一定要明确题目上的关键数字。

网上也有很多题目的变种，比如 36 匹马 6 个跑道找前三名，但思路都是一致的，下面我们模拟一下比赛全程。

第一轮

首先，跑道最多允许 8 匹马同时比，那我们一定要最大程度地利用资源，每场比赛都要上满 8 匹马。

所以第一轮最简单，无脑 将 64 匹马分为 8 组，每组 8 匹马比一场 就好了，共计 8 场比赛。

本轮比赛之后，由于题目要求选出前 4 名，因此，每组比赛第 4 名之后的马可以直接淘汰，还剩 32 匹马。

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第二轮

第二轮开始，我们必须精打细算了。

最简单的方式是将剩下的 32 匹马直接分为 4 组去比赛，但其实利用上一轮的信息，我们可以有更好的方法。

让上轮比赛中，每组第 1 名一起比赛 1 场，然后按照本轮比赛结果，选出前 4 组。

赛场：🐎 🐎 🐎 🐎 🐎 🐎 🐎 🐎

比赛结果：

这么操作的原因是：如果某个组的第一名都进不了前 4，那这个组剩下的马肯定也进不了前 4，直接整组淘汰即可。

截止到目前，还剩下 16 匹马，那这一轮淘汰到这里就结束了么？

其实并没有，以这轮比赛排名第四的马所在的组为例，这个组的冠军最高也才第四名，那么这个组其他的马也是可以被淘汰的。同理，可以淘汰更多的马，剩余 10 匹。

现在场上还有 10 匹马，看似胜利近在咫尺，但其实，接下来才是关键！

第三轮

接下来我们的目标是从 10 匹马中选出前 4 名，但一场比赛只能容纳 8 匹马，那好像至少还得比两场。

一步步来吧，先选 8 匹马比一场呗，问题是选哪 8 匹马呢？

不知道大家有没有发现，在无意中，冠军已经产生了，那就是组内组外都未尝败绩的那匹***中之强！

因此，它不用再比了，目标变成，从剩余 9 匹马中选出第 2 - 4 名。

让我们任意选 8 匹马先比一场吧，选出前 3 名。

那么最后一轮，还需要让上轮没比的马与前 3 名比 1 场，万一人家是黑马呢？

赛场：🐎 🐴 🐴 🦓

至此，答案出来了，最少需要 8 + 1 + 1 + 1 = 11 场。

然而，这是一个错误答案！

其实，还有更优解！

在还剩 9 匹马的时候，如果不任选 8 匹马比赛，而是先移除组 2 的冠军，让剩下 8 匹马赛一场。

如果这场比赛中，组 3 的冠军拿了第一，那么由于之前已经证明了组 2 的冠军强于组 3 的冠军，则前 4 名已经确定，只需要比 10 场。如果它不是第一，那么还是要多比一场了。

因此正确答案是，最少需要 10 场，你做对了么？

最后，为什么这道题目会出现在程序员面试中呢？聪明的你一定发现了，上述的赛马问题本质上是一个 TopN（取前几名）问题，可以通过分治的方式解决，是一种经典的算法思维。如果是在分布式系统中，则体现了 并行计算 的优势，可以利用资源（比如有 8 个跑道）对各个组同时计算，从而提高运算效率。此外，利用已有的数据结果也是非常重要的。

祝大家周末愉快，学到的话别忘了帮鱼皮点个 赞 支持下吧！❤️