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2007-11-02
在一个监狱里,有7个犯人,被关在7个独立的牢房里,互相无法通信。
      
  一天,召开全体囚徒大会。国王大赦,给大家一个机会。
      
  条件:在当天夜里,会有人来把每间牢房门的正面随机地刷上黑色或者白色,颜色的选择是同等概率随机的(比如用抛硬币的方法决定门上该刷黑色还是白色),犯人们都不知道自己门上被刷了什么颜色。
      
  第二天早上,犯人会依次被叫到典狱长办公室里。在走出牢房时,犯人都有机会看见所有其他人门上的颜色,但是因为他自己的牢门是开着的,门的正面靠着墙,所以他看不见自己门上面的颜色。在办公室里典狱长让每个囚犯猜自己门上的颜色,只能回答说“黑色”或者“白色”。然后犯人被带回牢房,关好门后,下一个犯人再被叫出询问。如此这般,直到所有人都被叫出来一次为止。
      
  注意:在典狱长办公室里犯人是看不到前面其他犯人的回答的。
      
  机会:最后典狱长统计一下所有犯人的回答。如果猜对自己门上颜色的犯人数过半,那么就释放所有犯人。如果不过半,每个犯人都只好把牢继续坐下去。
      
  问题:囚徒大会后给大家20分钟时间讨论,囚徒们能找到方法么?
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2007-11-7 16:02:00

答案:
每个囚徒都猜自己门上的颜色是自己所看到的6扇其他人的门上数量多的那种颜色,所以有
(1)白=7,黑=0;或白=0,黑=7时,看到的是6白或6黑,全部猜中;
(2)白=6,黑=1;或白=1,黑=6时,看到的是6白或5白1黑,或6黑或1白6黑,至少6对1错;
(3)白=5,黑=2;或白=2,黑=5时,看到的是5白1黑或4白2黑,或5黑1白或2白4黑,至少5对2错;
(4)白=4,黑=3;或白=3,黑=4时,看到的是4白2黑或3白3黑,或4黑2白或3白3黑,至少4对3错;
总是可以全部出来。

有一种情况出不来,就是(4)时,看到3白3黑的人只能二分之一的猜自己的颜色,猜对的概率为0.5,于是上述决策失败的概率为0.5乘第(4)种情况发生的概率,而第(4)种情况发生的概率为n=7,p=0.5的二项分布发生4次的概率。最后等于35乘二分之一的8次方。

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