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95 指考數學乙 第 5 題
📅 95 年 📝 指考數學乙 第 5 題 題型:多選 課綱:99課綱
一個「訊息」是由一串 $5$ 個數字排列組成,且每位數字都只能是 $0$ 或 $1$,例如 $10010$ 與 $01011$ 就是兩個不同的訊息。兩個訊息的「距離」定義為此兩組數字串相對應位置中,數字不同的位置數。例如,數字串 $10010$ 與 $01011$ 在第 $1, 2$ 及 $5$ 三個位置不同,所以訊息 $10010$ 與 $01011$ 的距離為 $3$。 試問以下哪些選項是正確的?
  1. 與訊息 $10010$ 相距最遠的訊息為 $11101$
  2. 任兩訊息之間的最大可能距離是 $4$
  3. 與訊息 $10010$ 相距為 $1$ 的訊息恰有 $5$ 個
  4. 與訊息 $10010$ 相距為 $2$ 的訊息恰有 $9$ 個
古典機率與排列組合之二進位計數漢明距離(Hamming Distance)的定義與計算排列組合機率
解題手法分類討論〔AI 推測〕
答案

$(3)$

詳解
本題探討長度為 $5$ 的二進位數串之漢明距離(Hamming Distance)。基準訊息為 $X = 10010$。 **(1) 尋找與 $10010$ 相距最遠的訊息**: - 最大可能距離為 $5$(即每個位元的數字均不同,即將原數串每一位取反碼)。 - 將 $10010$ 的每一位取反,可得唯一的距離為 $5$ 的訊息為:$01101$。 - 選項中的 $11101$ 與 $10010$ 相比,只有第 $1$ 位元相同(均為 $1$),其餘 $4$ 位元均不同,故距離為 $4$,並非最遠。故選項 $(1)$ 錯誤。 **(2) 任兩訊息之間的最大可能距離**: - 由於訊息共有 $5$ 個位置,兩個訊息在所有 $5$ 個位置上的數字都不同時,其距離為 $5$(例如 $00000$ 與 $11111$ 的距離為 $5$)。 - 因此最大可能距離是 $5$,而非 $4$。故選項 $(2)$ 錯誤。 **(3) 與 $10010$ 相距為 $1$ 的訊息個數**: - 相距為 $1$ 代表與原訊息相比,恰有 $1$ 個位置的數字不同(其餘 $4$ 個位置相同)。 - 我們從 $5$ 個位置中選取 $1$ 個位置進行更換,方法數為: $$\mathrm{C}_1^5 = 5 \text{ 種}$$ 對應的 $5$ 個訊息為:$00010, \ 11010, \ 10110, \ 10000, \ 10011$。故選項 $(3)$ 正確。 **(4) 與 $10010$ 相距為 $2$ 的訊息個數**: - 相距為 $2$ 代表與原訊息相比,恰有 $2$ 個位置的數字不同(其餘 $3$ 個位置相同)。 - We select 2 positions to change: C(5, 2) = 10 ways. Thus there are 10 messages at distance 2. Option (4) is wrong. 因此,正確的選項僅有 $(3)$。

題目來源:大學入學考試中心公開試題。

解析狀態:本解析由 AI 輔助產出,未經人工審核,非官方詳解,僅供學習參考。如與官方公告不同,請以官方公告為準。