KeyTo9_Fans 发表于 2012-4-10 22:01:20

淘金赛的最佳下注策略

赛场上有N枚金币。(N是奇数)

两个玩家进行淘金比赛。

初始时两个玩家的手里都有数目相同的一笔钱,该数目记为单位$1$。

然后进行$N$个回合的下注,对于每$1$回合:

——————————
两个玩家同时下注。

玩家$A$的下注额记为$a$,玩家$B$的下注额记为$b$,下注额不得大于当前拥有的钱数。

如果$a>b$,则玩家$A$获得$1$枚金币,并将所下金额$a$付给玩家$B$。

如果$a<b$,则玩家$B$获得$1$枚金币,并将所下金额$b$付给玩家$A$。

如果$a=b$,则抛一枚硬币来决定谁获得金币并付钱给对方。
——————————

$N$个回合结束后,比较两个玩家获得的金币枚数。

金币枚数较多的一方获得比赛胜利,赢得赛场上的$N$枚金币及$2$单位的钱;

金币枚数较少的一方则输掉该比赛,交出当前获得的所有金币及手里的钱给赢家。

已知$N$,求最佳的下注策略。

例如:

$N=1$的下注策略是最简单的,直接全下就可以了。

如果对方不全下,则我方获胜;如果对方也全下,则双方各有$50%$的概率获胜。

mathe 发表于 2012-4-11 11:53:17

游戏双方资金绝对数值不重要,只需要知道比例就可以了。
所以游戏的任何中间状态为,两者资金比例r (0<=r<=1),余下金币数N,资金少的玩家领先金币数目M.
我们需要计算资金少的玩家赢的概率f(r,N,M)以及相应的最佳策略。(如果出现平局,我们将平局看成1/2概率赢)
根据对称性,我们知道对于M<0,显然必然有f(r,N,M)=0.而如果M>=N+1,那么必然有f(r,N,M)=1.
所以我们只需要确定M=0,1,...,N之间范围的情况。
比如对于N=1,那么对于0<=r<1,我们可以得出f(r,1,0)=0,f(1,1,0)=1/2. f(r,1,1)=0.5,f(1,1,1)=0.75
如果对r进行离散化,我们应该可以进行近似计算。

KeyTo9_Fans 发表于 2012-4-13 19:23:36

为什么只能近似计算而不能精确计算?

对于$N=1$,只有$r=1$的时候函数值才发生变化。

对于更大的$N$,不也是仅有有限个$r$值使得函数值发生变化吗?

mathe 发表于 2012-4-13 20:32:07

精确计算应该也可以,但是应该会非常复杂

KeyTo9_Fans 发表于 2013-3-27 23:15:43

回过头来一想,发现$N=3$的下注策略也挺简单的:第$1$轮下$0.5$:victory:

分析如下:

如果对手所下金额大于$0.5$,拿去了第$1$枚金币,

那么对手手里的钱就小于$0.5$了,而我们手里的钱就多于$1.5$了,

于是接下来的$2$轮我们依次下$0.5$和$1$,

结果都比对方手里的钱还多,

于是我们稳获剩下的$2$块金币赢得比赛:lol

如果对手所下金额小于$0.5$,那么我们赢得第$1$枚金币,手里剩下$0.5$的钱,

于是接下来的$2$轮我们均全下,

对手想不输,只能依次下$0.5$和$1$,均和我们所下的钱数相等,

于是接下来的$2$轮都是抛硬币决定金币归谁,

而我们只要再拿$1$枚金币就赢了,

所以我们的胜利概率是$75%$,大于$50%$:lol

所以对手想让赢的概率至少为$50%$,第$1$轮也只能下$0.5$,

结果$3$轮都是抛硬币来决定金币归谁,双方的胜率各为$50%$。

综上所述,第$1$轮下$0.5$是最佳策略:victory:

KeyTo9_Fans 发表于 2017-9-17 00:31:03

当$N=5$时,需逐一分析双方所有可能的得分,然后得出下表:

我方得分 对方得分 我方钱数、胜负和最佳下注额
  2    2   大于1胜,小于1负,等于1胜率0.5,最佳下注额1
  2    1   大于0.5胜,小于0.5负,等于0.5胜率0.75,最佳下注额0.5
  1    2   大于1.5胜,小于1.5负,等于1.5胜率0.25,最佳下注额0.5
  1    1   大于1胜,小于1负,等于1胜率0.5,最佳下注额0.5
  2    0   大于0.25胜,小于0.25负,等于0.25胜率0.875,最佳下注额0.25
  0    2   大于1.75胜,小于1.75负,等于1.75胜率0.125,最佳下注额0.25
  1    0   大于0.625胜,小于0.625负,等于0.625胜率0.6875,最佳下注额0.375
  0    1   大于1.375胜,小于1.375负,等于1.375胜率0.3125,最佳下注额0.375
  0    0   大于1胜,小于1负,等于1胜率0.5,最佳下注额0.375

得到我方第$1$轮的最佳下注额为$0.375$,此时:

如果对方的下注额小于$0.375$,则我方得$1$枚金币,我方钱数剩下$0.625$,然后根据上表可知我方胜率为$0.6875$,我方占优;

如果对方的下注额大于$0.375$,则对方得$1$枚金币,我方钱数大于$1.375$,然后根据上表可知我方必胜;

所以对方为了不处于劣势,第$1$轮只能下注$0.375$,于是抛硬币决定金币归谁。

于是第$1$轮结束后,我方有:

$0.5$的概率会去到($1$:$0$,$0.625$)的局面,胜率为$0.6875$;

$0.5$的概率会去到($0$:$1$,$1.375$)的局面,胜率为$0.3125$;

最终获胜概率为$0.5$。
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