讀者大大們,我又來了。
話不多說,讓我們開啟今日份快樂吧。
放心,今天我們不講數(shù)學(xué)題,我們講一講,數(shù)學(xué)邏輯。
什么是數(shù)學(xué)邏輯?
舉了例子。
周瑜的妻子和孫策的妻子是姐妹,孫策有一個妹妹叫孫尚香,孫尚香的丈夫是劉備,劉備的兒子娶了張飛的兩個女兒,張飛的媳婦是夏侯淵的侄女,夏侯惇是夏侯淵的兄弟。那么,周瑜叫夏侯惇什么?
叫夏侯別吃他的線?
當(dāng)然……不是。
按照這個情況分析,周瑜似乎應(yīng)該叫夏侯惇一聲叔叔。
你們看,公瑾和孫策平輩,孫策和劉備平輩,劉備和張飛平輩,張飛是夏侯淵的晚輩,夏侯淵是夏侯惇的平輩。
論輩分周瑜比夏侯惇小一輩。
這,就是邏輯思維。
至于你們說什么叫夏侯惇別吃線……本喬不知道你在說什么,本喬只想收下這個藍霸服。
咳咳,繼續(xù)上課。
那么,什么叫邏輯思維?很簡單,就是我們根據(jù)線索推算真相。
有沒有柯南的趕腳?
那么,直接上題。
某位皇帝賞賜給5個妃子100枚金幣,但是,這不是白白賞賜的,她們按抽簽的順序依次提方案:
首先由1號提出分配方案,然后所有人人表決,投票超過半數(shù)(等于半數(shù)沒有用)同意才被通過,否則她將被處死,依此類推。
而且,我們這里假設(shè)她們互相之間并不信任,她們只考慮自己利益最大化的同時,減少競爭對手,她們所有人都互相清楚這點。
還有一點,她們都是腦子非常聰明的姑娘,知道如何做出最好的選擇(注,如果是有概率得到錢的話,她們會計算期望值。)
如何操作,1號理論上可以獲得最多的錢而不被處死呢?
假設(shè)只剩下最后兩位妃子,1號和2號。那么,無論1號怎么提出分配條件,哪怕所有錢都給2號,2號都會投反對票,致使1號被處斬。
因此,當(dāng)只剩下3個妃子時,2號知道自己如果讓1號的提議不通過的后果——必死無疑。因此,哪怕1號說:“100金都是我的?!?/p>
2號為了自己的性命,只能選擇同意。好的,拉攏了2號,1號就不用管3號的想法了。
注意,哪怕給3號100金,3號都會反對,因為,她完全可以把1號投出去后再把2號投出去。
這才是她最理想的方案。
好了,3個人的情況下,1號的方案出來了:1號100金,2、3號都是0金。
再加一個,4個人的情況呢?
由于必須大于50%,因此1號必須拉攏兩個人。那么,拉攏誰好呢?當(dāng)然不能夠拉攏2號!
因為根據(jù)剛剛的分析,1號一旦死了,2號直接可以拿100金。
就即使你給2號100金,她照樣會反對,因為她們會在獲得的利益相同的情況下,盡可能減少競爭對手。因此,拉攏2號是不成立的。
那么,只能拉攏3、4號,因為她們清楚,1號一旦處決,2號將升級成為1號,她們一分都拿不到了。
顯然,一分不給,她們是不會同意的,因此,只需要拉攏1金,這就足夠了。
好的,1號的方案,就是自己98金,2號沒有,3號、4號1金。
那么,1號就有1、3、4三人支持了。
根據(jù)這個結(jié)論,我們得知,如果是5個人的話,給后面四人的資金消耗是99、1、2、2。
很明顯,1號肯定會選兩個最便宜的給,因此2號是不可能的了,并且3號是肯定的。
因此,4號和5號必然有一個得到2金,并且,記住,她們得到2金的幾率都是50%。
不用說,5人時的金幣分配肯定是97、0、1、0(2)、2(0)。
好的,我們可以得出結(jié)論,剩5人時,1號可以收獲97金。
這就是著名的分金問題。
我們直接問一個恐怖的問題,如果是500人分100金呢?
首先,我們看看6個人的情況。此時1號就必須得到3個人的支持。2、3、4號比較簡單,我們可以得出讓她們同意需要98、1、2金。
想都不用想,2號肯定分文不得的,3號肯定是可以給的。
(要想得到支持,至少要付出1金的代價。)
只是,5、6二人必有一個人得到2金,因此,怎么分配?
前面說過一句話,她們會根據(jù)自己能獲得的評估一個期望值。
比如5號,她知道自己得到2金的幾率是五成,得到0金的幾率是五成,因此她對自己的收益評估就是2×0.5+0×0.5=1。
因此,她不會接受1金,自然需要分配2金,6號和5號同理。
因此,4、5、6中,有兩個人會獲得2金,而且,她們獲得2金的幾率是相等的。
分配也就變成了95、0、1、2、0、2,還有兩種等可能的情況我就不復(fù)述了。
再加到7人,怎么分配?
不用說,2號同樣1分不給,3號自然給1金。剩下4號肯定要2金才能被說動,5,6,7號則又要分析。
她們?nèi)饲闆r一樣,得到2金的可能性是2/3,得到0金的可能性是1/3。因此,她們的期望就是4/3。
也就是說,給1金會被拒絕,因此只能分配2金。好的,結(jié)果就是,2號分文不給,3號1金,4567四人中兩個得到2金。
8人的情況則是一樣,2號分文不給,3號1金,45678五人中3人得到2金。
好的,那么,什么情況下,分配沒法進行了呢?
注意!不是102人。讓我們先看看當(dāng)100人分配100金的時候,2號同樣不給,3號1金,4~100,一共97人中選擇49人給金幣。
好了,此時1號只能得到1金。
因此當(dāng)人數(shù)增加到101人時,情況不對了,除了給3號1金,剩下99人可以隨便選49人給2金,包括之前一直不可能得到收益的2號。
乍一看,好像什么意外都沒有啊,甚至一開始連我都沒有發(fā)現(xiàn),但是,現(xiàn)在我發(fā)現(xiàn)問題了。
那就是,當(dāng)人數(shù)變成102人的時候,1號不可能給2號2金,即使1號一死2號只有1金收入。
因為,除了4號和2號,其他人支持1號的金子變成了1金。
因為,剛剛發(fā)生了變動——97人中選49人給2金,每個人的期望值都是1金,因此想要說服她們,必須忍痛加到2金,可現(xiàn)在不一樣了。
當(dāng)還是101人時,由于2號的分配底線變成2金因此,候選人從98人變成了99人!這導(dǎo)致了每個人的期望值從1變成了不到1的98/99。
就是這一點小變動,讓人數(shù)變成102人后的1號反而可以得到49金的巨款。
因為,分配成本降低了嘛。
103人呢?由于102人時1號是在除2號4號中的所有人中選擇了51人分配1金,因此她們的期望值依舊比1低,這導(dǎo)致除了2號的支持值是50金以外,其他人都是1金。
不用問,肯定是2號分文不給,3號到103號選51人給1金。
一直到199人,都是如此。
此時,1號的分配法依舊是2號分文不給。然后后面有一些改變,3號到199號中選擇99人給1金。
記住,此時1號還有收益。
好了,當(dāng)人數(shù)變成200人時,1號已經(jīng)沒了收益,雖然她還能夠活下去。
可是,變成201人后,又發(fā)生了變化,由于1號死了2號是沒有收益的,因此2號又變成了可以分配金幣的人,因此是在2-201號中隨便選100個幸運兒給1金。
好了,此時還是不會有人被處斬。
只是,再加一人,202人時。
1號,必死無疑。
因為,她只能得到100人的支持,正好50%的支持率,并不能讓她活下去。
然而,除了2人的情況,其他情況下沒有人有生命危險,因此不會有第101人支持她。
她想活命,只有一個辦法,再加1人,把人數(shù)變成203人。
這樣,她不僅不會出事,1號也不會出事了。
當(dāng)203人時,2號會毫不猶豫支持1號,因為,她知道1號倒下意味著什么。
因此,1號不用給2號分配,也能得到她的支持。
只是,她想再得到100人的支持,只有一人一金。
得到金子的絕對會支持她,原因是,她一死,會直接縮水到201人,此時2-201人的期望值卻依舊小于1。
因此她能活下來,只要她把金幣給3-203號中任意100人。
好了,204人的情況下,由于前面說過的,2-204號沒有生命危險,因此1號最多100個支持者,她必然會死。
205人,一樣的結(jié)局,因為1號只有2號無條件支持,因此她最多102個支持票,必死,而且會連累到2號。
206同理,必死。
207人時,誒?不一樣了。
此時2、3、4號無條件支持,加上100個支持者,104人支持,又是全員存活。
下一個全員存活的數(shù)據(jù),是215人,因為208人時,1號必死,所以215人時,有2-8,一共7人無條件支持1號。
201、203、207、215,有沒有發(fā)現(xiàn)?去掉199后,這就是2的An次方啊!并且,An是等差數(shù)列。
因此,根據(jù)2的n次方,不大于301且距離301最近的,就只有一個數(shù)了。256!
好了,根據(jù)這個結(jié)論,我們可以得到,當(dāng)人數(shù)為455人時,全員存活。因此,500人的話,會有45個人死亡。
唔,周公瑾會不會……誒,我是男的。
呼~那沒事了。
那么,今天就到這里了。不過內(nèi)容比較多,明天繼續(xù)。
公瑾,過來出題!
“啊?出題?”(周瑜理了理頭發(fā),聳了聳肩)
“好吧,把之前的超過半數(shù)改成不小于半數(shù),答案還一樣嗎?”
結(jié)束了?你可真的懶。
算了,今天就到這里了,讓我們明天快樂加倍。
喬喬在這里祝大家每天開心快樂,煩惱遠離。
哈撒gi