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话说“石头、剪刀、布”

2020-04-26邹全飞

求学·理科版 2020年1期
关键词:手势剪刀概率

邹全飞

在一次日常的教室值日工作中,甲、乙两个同学因“谁去倒垃圾”这件事发生了分歧,眼看两个同学就快要吵起来了,一旁的丙同学提议:“你们俩都不要争了,干脆‘石头、剪刀、布吧。”两个同学欣然同意,友好地解决了这次的争议。这样的场景,在我们的生活中处处可见。

“石头、剪刀、布”作为猜拳的一种,在中国早有文献记载。根据明代谢肇淛所撰的《五杂俎》一书记载,猜拳的传统可以追溯到汉朝的手势令与豁拳。《全唐诗》录诗《招手令》,以比喻手法生动描绘了类似的游戏。明朝李日华《六砚斋笔记》载云:“俗饮,以手指屈伸相搏,谓之豁拳。”明清小说中记载得更多,《红楼梦》第六十三回载云:“彼此有了三分酒,便猜拳赢唱小曲儿。”《水浒传》第一百零九回载云:“猜拳豁指头,大碗价吃酒。”清朝人赵翼有诗云:“老拳轰拇阵,谜语斗阄戏。”

从“石头、剪刀、布”单次游戏的结果上看,每一次出拳有三种结果:赢、平局、输。这对参与游戏的双方来说都是公平的,这也是大家都乐意用这个游戏来解决争端的重要原因。

例:甲和乙两位同学进行“五局三胜制”的“石头、剪刀、布”游戏比赛,则甲和乙比赛至第4局甲胜出的概率是( )

A.B.C.D.

假设甲和乙出哪一种手势都是随机的,也是等可能的,我们用(甲、乙)表示每次游戏的结果,先用列举法写出所有可能出现的结果:(石头、剪刀)、(石头、布)、(石头、石头)、(剪刀、布)、(剪刀、石头)、(剪刀、剪刀)、(布、剪刀)、(布、石头)、(布、布)。

根据游戏规则,可得每局比赛中甲胜乙、平局和甲输给乙的概率都为。甲和乙比赛至第4局甲胜出,即前3局中甲胜2局,有1局不胜,第4局甲胜。所以,甲和乙比赛至第4局甲胜出的概率为:p=C23()2()×= ,其中C23==3,表示前3局中甲胜2局的组合数。因此,B选项是正确的。

假如甲、乙、丙三个人玩“石头、剪刀、布”,每个人出哪一种手势是随机的,也是等可能的,那么对每个人来说还公不公平呢?从理论上来看,虽然在单次出手势中三个人是同时出手势的,但其实相当于玩一次游戏分三步完成,甲出的手势有三种情况,乙出的手势有三种情况,丙出的手势也有三种情况,故一次游戏结果基本事件数N=3×3×3=27,我们如果用(甲、乙、丙)表示一次游戏的结果,其中甲赢的基本事件包含三个:(剪刀、布、布),(石头、剪刀、剪刀),(布、石头、石头)。可由概率的计算公式求得甲赢的概率为,乙和丙赢的概率也分别是,所以游戏还是公平的。同理,可以求得每个人输的概率都是,平局的概率都是。

雖然“石头、剪刀、布”的游戏是公平的,但在实际的游戏过程中,输赢主要还是取决于参与选手的反应能力、心理素质和灵活性。单次玩法比拼运气,多回合玩法比拼心理,这使得“石头、剪刀、布”这个古老的游戏同时拥有“意外”与“技巧”两种特性,深受人们的喜爱。

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