n人の賢人問題(2)の解答例を示します。
問題(2)の解
4人の内、高々1人に墨が塗られている場合、4人全員が笑うことはない。
したがって、4人の内、少なくとも2人に墨が塗られていることになる。
4人の内、2人の顔に墨が塗られている場合を考察する。
「賢人A,Bの顔に墨が塗られていない、賢人C,Dの顔に墨が塗られている」と仮定してみる。
もしそうなら、CはDが笑っていることから、自分(C)に墨が塗られているのではないかと気がつくはずだ。なぜなら、CはA,Bの顔に墨が塗られていないことはわかっているから。
しかし、Cにその様子はない。Dについても同じ。
ということは、賢人A,Bの少なくとも1人の顔に墨が塗られていることになる。
結局、4人の内、少なくとも3人の顔に墨が塗られていることになる。
4人の内、3人の顔に墨が塗られている場合を考察する。
「賢人Aの顔に墨が塗られていない、賢人B,C,Dの顔に墨が塗られている」と仮定してみる。
もしそうなら、BはC,Dが笑っていることから、自分(B)に墨が塗られているのではないかと気がつくはずだ。なぜなら、BはAの顔に墨が塗られていないことはわかっているから。
しかし、Bにその様子はない。C,Dについても同じ。
ということは、賢人Aの顔に墨が塗られていることになる。
「賢人Bの顔に墨が塗られていない、賢人A,C,Dの顔に墨が塗られている」と仮定してみても同様に、賢人Bの顔に墨が塗られていることになる。
「賢人Cの顔に墨が塗られていない、賢人A,B,Dの顔に墨が塗られている」と仮定してみても同様に、賢人Cの顔に墨が塗られていることになる。
「賢人Dの顔に墨が塗られていない、賢人A,B,Cの顔に墨が塗られている」と仮定してみても同様に、賢人Dの顔に墨が塗られていることになる。
結局、4人全員の顔に墨が塗られていることになる。