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El edificio de 100 pisos y los dos huevos

El problema de los dos huevos y el edificio de cien pisos es una pregunta favorita en entrevistas de ingeniería de software porque no tiene una respuesta trivial: requiere optimizar el peor caso posible, no el promedio. Con solo dos huevos idénticos, debes encontrar el piso crítico a partir del cual el huevo se rompe, garantizando el menor número máximo de intentos.

Conecta directamente con conceptos de algoritmos y programación dinámica, y muy pocos lo resuelven bien a la primera.

Tienes dos huevos idénticos y acceso a un edificio de 100 pisos.

Existe un piso crítico tal que:

  • si un huevo se deja caer desde ese piso o desde uno superior, se rompe;
  • si se deja caer desde un piso inferior, no se rompe.

Necesitas determinar ese piso crítico minimizando, en el peor caso, el número de lanzamientos.

¿Cuál es la estrategia óptima?

Pistas

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  1. En el peor caso no conviene avanzar siempre con saltos iguales.
  2. Si el primer huevo se rompe, el tramo pendiente con el segundo debe caber exactamente en los intentos que te quedan.
  3. Por eso los saltos del primer huevo deben ir ajustándose a medida que subes.

Solución

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Respuesta: El mínimo en el peor caso es 14 lanzamientos.

Explicación:

Hay que equilibrar dos riesgos:

  • si el primer huevo se rompe muy pronto, necesitas muchos intentos lineales con el segundo;
  • si lo reservas demasiado, gastas demasiados lanzamientos en subir.

La estrategia óptima es bajar de uno en uno el margen restante:

  • primero probar en el piso 14,
  • luego en el 27,
  • luego en el 39,
  • luego en el 50,
  • y así sucesivamente, sumando cada vez un salto una unidad menor.

¿Por qué? Porque así, si el huevo se rompe en una prueba, el número de pisos que quedan por revisar con el segundo coincide exactamente con el número de lanzamientos aún disponibles. Necesitas un número $n$ tal que

$$ 1+2+\cdots+n \ge 100. $$

El menor es $n=14$, porque

$$ 14\cdot 15/2 = 105. $$

Por eso 14 es el mínimo garantizado.

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