逻辑岛邮局的高效送信挑战
欢迎来到逻辑岛邮局,小送信员!今天你有6封信要送到岛上不同地方,需要规划最短路线。这不仅是送信任务,更是训练路径规划和空间思维的绝佳机会。准备好你的地图和思维大脑了吗?
地图布局与距离信息
逻辑岛简化地图:
地点:邮局(P)、小红家(R)、小蓝家(B)、学校(S)、公园(G)、商店(M)
道路连接与距离:
P-R: 3分钟,R-B: 2分钟,B-S: 4分钟
P-S: 5分钟(直接路),S-G: 3分钟
G-M: 2分钟,M-P: 4分钟,R-M: 3分钟
任务:从邮局出发,送完所有信,最后返回邮局,总时间最短。
路径规划策略
第一步:理解问题类型
这是‘旅行商问题’的简化版:访问所有地点一次且仅一次,最后返回起点,总距离最短。
第二步:尝试不同路线
路线1:P→R→B→S→G→M→P
计算:3+2+4+3+2+4=18分钟
路线2:P→S→G→M→R→B→P
计算:5+3+2+3+2+? 问题:B到P没有直接路,需要B→S→P=4+5=9,总时间太长
路线3:P→M→G→S→B→R→P
计算:4+2+3+4+2+3=18分钟
优化思维:寻找更短路径
关键洞察:避免走回头路,尽量形成环路。
最优解探索:
P→R→M→G→S→B→P
计算:3+3+2+3+4+? B到P没有直接路,需要B→S→P=4+5=9,不优
P→R→B→S→G→M→P 已经18分钟
P→M→G→S→B→R→P 也是18分钟
有没有可能17分钟?
检查每条路的利用率:有些路必须走两次吗?
最佳解决方案
经过系统尝试,发现最短路径是:
P→R→B→S→G→M→P 或 P→M→G→S→B→R→P
都是18分钟,没有更短的路径。
验证:要访问6个点,需要至少5条道路连接。每条路平均3.6分钟,18分钟是合理的最小值。
路径规划的逻辑思维
这个活动训练了:
1. 系统尝试:有条理地探索可能性
2. 优化意识:不断寻求改进
3. 约束识别:理解‘必须返回起点’‘每个地方只去一次’等约束
4. 估算能力:快速估算不同路径的总长度
现实应用与扩展
路径规划在生活中的应用:
1. 规划超市购物路线,经过所有需要的货架
2. 安排周末外出路线,高效访问多个地点
3. 设计旅游行程,最大化游览效率
4. 物流配送路线优化
家庭活动建议
家长可以和孩子:
1. 绘制自己家附近的地图,标记常去地点
2. 设计‘周末探险路线’,访问多个公园或朋友家
3. 玩‘最短路径棋盘游戏’,用骰子和地图
4. 讨论导航App如何计算最短路线
教育价值
这个游戏为7-9岁孩子:
- 引入基础图论和优化概念
- 培养空间思维和方向感
- 训练系统性问题解决方法
- 为未来的数学和计算机科学学习打下基础
逻辑岛的下一个路径挑战:如果有些路是单行道,或者不同时间交通状况不同,如何规划?小送信员,准备好接受新挑战了吗?
