はるか昔、高校三年生のときに某受験参考書に登場した問題をふと思い出しました。解答を見ても全く理解できなかったのです。日本語で3行ほど説明があり突然に確率の値が書いてあったものです。 (あまりにも理解できなかったのでその内容を再現できません。申し訳ありません。)
以下のゲームを考えます。
●準備(?@から?B)
?@トランプ52枚をランダムに切り混ぜます。
?Aアナログ時計を模したテーブルの上で、長針短針が生えている根本に4枚のカードを裏に伏せて配ります。この場所を「13番」と呼称します。
?B時計の文字盤の1から12までの位置にそれぞれ4枚のカードを裏に伏せて配ります。それぞれの時刻nに対応してその場所を「n番」と呼称します。
?CトランプのカードのAには1番の場所が【目的地】となります。カードの2から10までは、それぞれ、2番から10番の場所が【目的地】となります。J、Q、Kについても同様で、それぞれ、11番、12番、13番の場所が目的地となります。
●ゲーム開始
◇スタート:1番の場所に裏に伏せてあるカードのうち1枚を表にして、カードを見ます。そのカードの目的地にカードを移動します。
◇終了条件を検査します:よその場所から表のカードが目的地のこの場所に来たときに、この場所には既に裏のカードが存在していなければゲーム終了です。ゲームの勝敗判定のステップに進みます。
◇この場所に裏のカードが存在していればそのうち1枚を表にして目的地を調べそのカードの目的地にカードを移動します。次いで、◇終了条件の検査のステップを行います。
●ゲームの勝敗判定のステップ 52枚がすべて表になっていれば勝ち、裏が残っていれば負けです。 このゲームの勝率はいかほどか。
※さきほど申し上げました受験参考書では私が理解できなかった理由により、勝率は1/13となっていました。
どうしても理解できませんでした。ちんぷんかんぷんでした。
勝率は1/13? 本当でしょうか?
私はプログラミング能力に乏しいものですから、シミュレーション(モンテカルロ法)もしておりません。 理論値もわかりません。
何か良い理解のための方法がございましたら是非ともご教示をお願いいたします。
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No.70767 - 2020/11/08(Sun) 23:31:22
| ☆ Re: トランプ52枚が全部表になる確率 / ヨッシー | | | 52枚のカードを横に一列に並べます。 そのうちの一つが 1, 2, 3, 4, ・・・ だとすると 1番をめくったら1が出た→次の目的地1番 1番をめくったら2が出た→次の目的地2番 2番をめくったら3が出た→次の目的地3番 3番をめくったら4が出た→次の目的地4番 というふうに対応するとします。 4枚目の1が出るとそこで終了です。 それが52枚目であれば勝ち、それ以前なら負けです。 つまり、いろんな並べ方がある中で、52枚目が1なら勝ち。 それ以外なら負けです。 よって、勝つ確率は 1/13 です。
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No.70775 - 2020/11/09(Mon) 11:14:02 |
| ☆ Re: トランプ52枚が全部表になる確率 / URHANL | | | ヨッシーさん、まことに有り難うございます。
やはり 1/13 になるのでしたか……
せっかくご説明を頂きましたのに理解がよくできませんでしたので質問をさせて頂きたく存じます。
よくカードを切り混ぜた結果、偶然に以下のような配置を含むことになったとします。
5番の場所:6666 6番の場所:5555
(カードは左から順に表にかえすものとします。)
上の例の配置では絶対に全てが表になることはありません。
上の例に限らず他にも、部分的に閉じたループを内部に含んでしまうケースがあるのではないかと思っています。
ヨッシーさんによる《52枚目が1なら勝ち》と、上記の閉じたループが存在しうることとの関係性が飲み込めませんでした。
なにとぞ宜しくお願いいたします。
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No.70780 - 2020/11/09(Mon) 17:02:15 |
| ☆ Re: トランプ52枚が全部表になる確率 / ヨッシー | | | その場合、例えば、運良く5,6以外のカードは全部めくれたとすると ……1,5,5,5,5,6,6,6,6 ……1,5,6,5,6,5,6,5,6 ……1,5,5,6,6,6,6,5,5 などの並び方の1つとして数えられます。 4枚目の1が出たあとの、めくられ方は実現されませんが、 数字の並べ方だけ、カードの配置が考えられるので、確からしさは同じです。
別の見方をすれば、4枚目の1が出た時点で、残っているカードを 場所の若い順に並べて、数字の並べ方を決めると考えればどうでしょう。
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No.70782 - 2020/11/09(Mon) 17:56:07 |
| ☆ Re: トランプ52枚が全部表になる確率 / URHANL | | | ヨッシーさん。
丁寧な解説をまことに有り難うございます。
よく咀嚼して自分の感覚を研いでいきたいと存じます。
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No.70810 - 2020/11/10(Tue) 16:43:15 |
| ☆ Re: トランプ52枚が全部表になる確率 / URHANL | | | おかげさまで、スペードだけの13枚で同様のゲームを行ったときには、全部が表になる確率は1/13になると理解できるようになりました。
計算式は、 (12/13)*(11/12)*(10/11)*(9/10)*(8/9)*(7/8)*(6/7)*(5/6)*(4/5)*(3/4)*(2/3)*(1/2) = 1/13 です。
あとは4つのスーツに拡大して13の剰余系で考えればよいのかなあとチャレンジしています。
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No.70855 - 2020/11/12(Thu) 14:35:53 |
| ☆ Re: トランプ52枚が全部表になる確率 / URHANL | | | > 52枚のカードを横に一列に並べます。 > そのうちの一つが > 1, 2, 3, 4, ・・・ > だとすると > 1番をめくったら1が出た→次の目的地1番 > 1番をめくったら2が出た→次の目的地2番 > 2番をめくったら3が出た→次の目的地3番 > 3番をめくったら4が出た→次の目的地4番 > というふうに対応するとします。 > 4枚目の1が出るとそこで終了です。 > それが52枚目であれば勝ち、それ以前なら負けです。 > つまり、いろんな並べ方がある中で、52枚目が1なら勝ち。 > それ以外なら負けです。 > よって、勝つ確率は 1/13 です。
意味を取り違えて読んでいました。意味がわかって納得いたしました。有り難うございます。
> 52枚のカードを横に一列に並べます。
このもとで、カードの目的地も52箇所とすると、全部が表になる確率は 1/52 ですね。 なので、本問で求める確率は 1/52 * 4 というわけでしたか。
納得いたしました。
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No.70858 - 2020/11/12(Thu) 20:24:26 |
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