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IBM 2026年2月思维挑战:规避孤子的双陆棋最优策略

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欢迎将您的解答提交至 ponder@il.ibm.com。我们将公布提交正确原创解答者的姓名。如果您不希望姓名被公开,请在提交时告知我们。如果您有任何认为可能成为优秀挑战题的问题,请发送至 ponder@il.ibm.com。

这个谜题由 Dan Dima 建议,他基于 Stan Wagon 提出的一个谜题,Stan Wagon 将其归功于 Erich Friedman - 感谢所有人!

我们考虑一个单人双陆棋类游戏。游戏棋盘由无限序列的位置组成,标记为 0、1、2、……。开始时,在位置 0 处有 5 个棋子("棋手")。

每回合投掷两个骰子。为简化起见,我们假设骰子只有两种等概率结果:1 和 2。

如果投掷两个骰子得到两个不同的值,玩家根据骰子上的数字向前移动两个棋子(同一个棋子可以移动两次)。

如果骰子相同,每个骰子使用两次,因此玩家可以根据骰子的数字移动四个棋子(同一个棋子可以移动多次)。

一个棋子单独在某个位置的情况称为孤子。玩家的目标是避免孤子;游戏在产生孤子的回合后结束。

避免孤子的简单策略如下:如果骰子结果不同 - 太糟糕了,将产生孤子。否则 - 选择两个棋子,每个移动两次。可以证明,这种策略在游戏中的预期骰子投掷次数为 1,除了最后一次投掷。

您的目标:找出使用最优策略时的预期投掷次数。注意这可以用有理数表示,但您也可以提供精确到 6 位小数的十进制数。

额外挑战"*":解决谜题的同时,不使用只能产生 1 或 2 结果的骰子,而是使用标准骰子,在 1、2、3、4、5、6 范围内均匀概率产生值。

Q&A

Q1:双陆棋类游戏中的孤子是什么?

A:孤子是指一个棋子单独在某个位置的情况。在这个游戏中,玩家的目标就是避免产生孤子,一旦产生孤子,游戏就会结束。

Q2:简单策略的预期投掷次数是多少?

A:简单策略的预期投掷次数为1次,除了最后一次投掷。这种策略是:如果骰子结果不同就会产生孤子,如果骰子相同就选择两个棋子每个移动两次。

Q3:这个挑战题的目标是什么?

A:挑战题要求找出使用最优策略时的预期骰子投掷次数,可以用有理数或精确到6位小数的十进制数表示。额外挑战是使用标准六面骰子而不是只有1、2两种结果的骰子。

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