組合

撲克牌遊戲與機率(二)

撲克牌遊戲與機率(二) (Poker game and the probability II)
臺北市立和平高中黃俊瑋教師

連結:撲克牌遊戲與機率(一) 

〈撲克牌遊戲與機率(一)〉一文中,介紹了撲克牌遊戲─梭哈─的前五種牌型之組合數與出現機率,接下來,本文繼續介紹如何求得其它四種牌型的組合數與機率。最後,表列出各類牌型對應的組合數與機率之實際計算結果,並作一簡單討論與說明。

6. 三條(three of a kind

所謂的三條指的是 \(5\) 張牌當中,有三張數字相同,另兩張則都不相同。

例如:\(AAAKQ\)、\(99962\)、\(777Q8\) 等皆是,亦即其牌型為 \(aaabc\)。

我們可以利用下述方式計算出其組合數:先從 \(13\) 個數字中選出 \(1\)個作為 \(a\),

再從其它 \(12\) 個數字中選出 \(2\) 個作為 \(b\) 與 \(c\)(這裡請注意,\(bc\)不需考慮順序,直接一次選取即可。否則若依序選完 \(a\),再選 \(b\),再選 \(c\) 會發生重複的情況,例如 \(AAAKQ\) 與 \(AAAQK\))。

接著,從 \(4\) 種花色的數字 \(a\) 恰選三張:\(C_3^{4}\),從 \(4\) 種花色的數字 \(b\) 恰選一張:\(C_1^{4}\),

最後,從 \(4\) 種花色的數字 \(c\) 恰選一張:\(C_1^{4}\)。

如此,利用乘法原理可計算出所有的三條共有:\(C_1^{13}C_2^{12}C_3^{4}C_1^{4}C_1^{4}=54,912\) 種。

其出現的機率為:\(\displaystyle\frac{C_1^{13}C_2^{12}C_3^{4}C_1^{4}C_1^{4}}{C_5^{52}}\)。此值約為 \(0.02113\)。

撲克牌遊戲與機率(一)

撲克牌遊戲與機率(一) (Poker game and the probability I)
臺北市立和平高中黃俊瑋教師

一副公正的撲克牌(Poker)共有四種花色(黑桃、紅心、方塊與梅花),各種花色包含\(13\)種數字(\(2\)、\(3\)、\(\cdots\)、\(10\)、\(J\)、\(Q\)、\(K\)、\(A\))各一張,總共\(52\)張,有時會再加上\(2\)張鬼牌。而撲克牌相關遊戲種類相當多,其中,一種常見的遊戲方式是每人發五張牌,依據牌面花色與點數所形成的牌型來決定勝負(即一般人口中所謂的梭哈)。多年前,賭神、賭俠、賭聖系列等多部膾炙人口的電影,當中藉以比賽的撲克牌遊戲皆為此類。

遊戲當中,各類牌型的勝負比較如下:同花順 > 鐵隻 > 葫蘆 > 同花 > 順 > 三條 > 兩對 > 一對 > 其它(亂牌)。當然在同一牌型之下,必需依據相對應的數字大小來作比較。數字由大至小依序為:\(A>K>Q>J>10>9>\cdots>2\);而在某些組合中 \(A\) 也可被視為 \(1\)。也由於各類牌型的機率計算上,僅需要古典機率與組合的概念即可,因此,無論是當年的聯考或者高中機率單元的補充教材裡,皆可看見此遊戲的蹤跡。

你也許會好奇,為什麼這些牌型大小需如此規定呢?問題的答案與機率有關。首先,從 \(52\) 張牌中取 \(5\) 張牌的所有可能性共有 \(C_5^{52}\) 種。以下,我們便對各類牌型的組合數與機率作一簡單討論與說明。在本文中,將先討論前五種牌型,而〈撲克牌遊戲與機率(二)〉中繼續討論另外四種牌型,並作進一步綜合討論。屆時讀者不難了解遊戲設計者如此規定的原因。

巴斯卡其人其事(II)(The biography of Blaise Pascal, part 2)

巴斯卡其人其事(II)(The biography of Blaise Pascal, part 2)
臺北市立西松高中蘇惠玉教師

連結:巴斯卡其人其事(I)(The biography of Blaise Pascal, part 1)

1652年前後,法國貴族安東尼‧哥保德‧迪‧默勒爵士(Antoine Gombaud, Chevalier de Méré , 1607 – 1684)寫信給巴斯卡,提出了兩個問題:

  1. 骰子問題(Problem of Dice):兩枚骰子要擲多少次才能使出現兩個6點的機率不小於50%?
  2. 點數問題(Problem of Points):在賭博被打斷時如何公正地分配賭注。

巴斯卡除了自己研究解決方法之外,還寫信和費馬(Pierre de Fermat, 1601 – 1665)交流解法,在1654年他寫給費馬的一封信中寫道:

我和您的急切心情是一樣的,雖然還臥病在床,但抑制不住要告訴您,我昨天晚上從卡爾卡維手裡接到您關於點數問題的來信,我簡直不知道用什麼語言稱讚這封信。…
您的方法是正確的,而且是我所知道的這類問題研究中的首次正確答案。但由於在組合方面會遇到過多的麻煩,我找到另外一種更加簡潔的方法,…

巴斯卡其人其事(I)(The biography of Blaise Pascal, part 1)

巴斯卡其人其事(I)(The biography of Blaise Pascal, part 1)
臺北市立西松高中蘇惠玉教師

布萊思‧巴斯卡(Blaise Pascal, 1623-1662),出生於法國克萊蒙費朗(Clermont-Ferrand),對數學、物理、神學宗教都有深入的研究與貢獻。他三歲喪母,是家中的獨子,八歲時舉家搬到巴黎。他的父親對教育擁有與眾不同的觀點,決定親自教養他的小孩,並且為了避免影響到布萊思對拉丁文與希臘文的學習,在他15歲前禁止他學習數學並收起布萊思身邊所有與數學相關的著作。然而,這個從小天資聰穎的小孩,在他12歲時,居然獨自發現了三角形內角和等於二個直角的性質,於是他父親給了他著名的幾何學聖經《幾何原本(The Elements)》,決定讓他學習歐基里得的幾何學。

14歲時,他陪著父親開始參加梅森神父(M. Mersenne)的聚會。在17世紀的前半,梅森神父是當時世界的科學與數學集散中心,因此小巴斯卡得以在聚會中認識許多科學界與數學界的大咖級人物,包括在射影幾何上影響他甚深的狄沙格(Girard Desargues, 1591–1661)、笛卡兒(René Descartes, 1596 – 1650)以及法蘭西學院的數學教授羅伯沃(Gilles Personne de Roberval, 1602 – 1675)。16歲時巴斯卡在狄沙格思想的影響下,認真創作了一份有關圓錐曲線的論文,裡頭包含了許多射影幾何的定理,還包括了著名的巴斯卡神秘六邊形,那是一個六邊形內接在圓錐內,它的各組對邊的交點共線。巴斯卡這份作品已相當具有成熟度,以致於笛卡兒看到這份手稿後拒絕相信它出自於一個16歲的少年之手。

遞迴關係(八)(Recurrence relation-8)

遞迴關係(八)(Recurrence relation-8)
國立高雄大學應用數學系游森棚教授/國立高雄大學應用數學系游森棚教授責任編輯

連結:遞迴關係(七)

摘要:延續上篇的幾個基本高維遞迴關係,本篇反過來以遞迴的角度來探討這些數列。

利用遞迴關係解決問題時,思考模式是動態與局部的  —  關心的是從一項到另一項之間的變化,即使根本不知道整體看來一般項公式是什麼。這篇文章中我們利用前文的二項式係數,$$\mathrm{Stirling}$$ 第一類、第二類數,來介紹一下遞迴的思考方式。