如何从概率的角度计算三国杀国战模式的胜率?
先说结论:在绝对理想[1]的情况下,这个概率是 30.47%。
对整个胜率的计算,分为两个部分:
- 某种势力分布发生的概率;
- 在这种势力分布下,所有人的平均胜率;
下面我们以某一种情况为例,来说明整个概率的计算过程。
8 个人,其中 5 个人为第一个势力,2 个人为第二个势力,1 个人为第三个势力。
一、该势力分布发生的概率
根据「古典概率」:一个事件发生的概率 = 这个事件的不同组合数 / 所有事件的不同组合数。
不失一般性,不妨设 A 势力 5 个人,B 势力 2 个人,C 势力 1 个人。
考虑 A 势力,由于有 15 个武将可以选择,选出 5 组不同武将的组合数有多少呢?
- 先选出第 1 个武将,组合数为
;
- 然后依次选出第 2 ~5 个武将,组合数为
;
- 这 5 个武将有 5! 种排列;
组合数
类似地,我们得出,对于有 n 个武将的势力,组合数:
又由于,A、B、C 三个势力人数不同,可以互换,所以总共的组合数:
而所有情况的总组合数,可在之后枚举完后加和。
二、该势力分布发生时,所有人的平均胜率
由于该分布发生时,最后一个第一个势力的玩家将成为「野心家」,因此势力分布变成了 4+2+1+1;
本问题有一个强假设(实际上很难成立):所有人的获胜概率相等;
那么拿到第一势力的前 4 个人,胜率就是 1/2;第二势力 2 个人,胜率为 1/4,第三势力和野心家的胜率为 1/8;
综合来看,胜率为: ,也就是 34.375%
以上是其中一种势力分布的计算情况。
事实上,不同的势力分布情况共有 14 种,其中 6 种会出现「野心家」(即一个势力不少于 5 人),剩下的情况有 8 种。如果所有势力不等价,则有 161 种情况。如下表所示:
无需编程,用 Excel 即可处理数据,我们有下表:
其中:
同势力组合数:G3=PERMUT(15,B3*2)/2^B3/FACT(B3)
组合总数:K3=PRODUCT(F3:J3)
胜率:R3=1/64*SUMSQ(M3:Q3)
最终我们得到:总体的胜率为 30.47%;
不过,在实操层面上,概率会有些不同;一方面,部分势力会有更高的登场率;另一方面,拥有 4 个武将的势力(这种情况发生的概率名义上是 21.2%,实际上会更高)较容易拥有优势,胜率往往会超过 50%,以上情况都会使得总体胜率略微高于这个数。
最后:我觉得这个问题还经典的,它好就好在,其背后的数学原理,从知识层面上讲不会超过高中数学(主要就是「排列组合」和「古典概率」),如果学奥数的话,可能小学高年级就学过了。但若要真要把这个问题算准确,那对这两个分支的理解也算是比较深刻了。而在实操过程中,用 Excel 可以对结果进行准确计算,然后顺便把 Excel 的很多函数也整明白了。