有哪些必赢的赌局?

2017 年 9 月 27 日 算法与数学之美 王小胖

希望分享知识能够成为一件单纯、快乐的事情!

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看手相折餐巾纸神马的早就过时了。下次约会在咖啡厅,请拿着桌子上装糖的小袋子对妹子说,我们玩儿个小游戏吧…. 十分钟后 :“哇塞你怎么那么聪明,老是赢!”“也没有啦,刚好学过一点点博弈论”。面带微笑,轻轻甩头 :”smart is the new sexy”.


好了,下面开始上课。


游戏的名字叫做Nim, 不知道怎么翻译,就姑且叫做“石子游戏”吧。

两人参与游戏。规则如下:


桌面上摆上10个石头,两名玩家轮流行动,每个人在自己的行动回合可以从桌面上拿走1枚或2枚石子。


玩家一行动结束后,换玩家二行动。如此往复交替,直到桌面上最后一颗石子被拿走。


拿走最后一颗石子的玩家为游戏胜利者,简单吧。


乍看十分公平,实际如果知道背后的规律,胜负在游戏开始前就已经决定了:在掌握规律的前提下,先手必胜。


操作:

  • 一定要拿到本盘游戏中的第10枚石子,

  • 或一定要拿到第10,和第7枚石子,或

  • 或一定要拿到第10,和第7,和第4枚石子,

  • 或一定要拿到第10,和第7,和第4,和第1枚石子。

  • 保证必胜的石子位置如下图所示(拿蓝色的)。





附赠一个网站链接作为练习:

http://education.jlab.org/nim/s_gamepage.html


如果和一个不知道规律的人玩儿,只要争取成为先手,必胜。


如果对方先手,不要慌,只要他不明就里,我们还是有机会在第4和第7枚石子上翻盘的。对方只要有一步失误,胜利就是我们的了!


如果和同样知道规律的人玩儿,哈哈那咱们直接聊聊博弈论吧。


原理:

博弈论当中一个非常基础的概念:逆向推理 (backward induction). 如果自己要成为拿走最后一枚石子的人(第10枚),那么一定要让对手给自己在桌面上留下8枚或者9枚。也就是说,如果我们拿走了第7枚石子,无论对手怎么做,我都可以顺利拿走最后一枚石子。同理向前推论,如果拿走第四枚,那么无论对手怎么做,我们都可以顺利拿走第7枚石子,从而确保后面的胜利。同理向前推论,拿走第一枚石子才能够保证拿走第四枚石子,简单吧。


博弈论解释:

这类游戏是序列博弈(sequential game)中的先手优势 (first-mover advantage),当然也存在相应的后手优势。思考方法简言之: looking forward, and reasoning back. 对数学表达和更深一点的subgame perfect equilibrium 感兴趣的同学,我们可以私下交流。我很懒,就不在这里写了。


一个简单有趣,实用性极高的居家旅行(以及xxxx)必备小技能,喜欢请点赞!



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