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数学的威力,原则上是先求保命,再去干掉对手......

王霄池、王路 MathematicsClub 2022-10-14

五个囚犯先后从100颗绿豆中抓绿豆,抓得最多和最少的人将被处死,不能交流,可以摸出剩下绿豆的数量,谁的存活几率最大?


提示:1、他们都是很聪明的人;
          2、他们的原则是先求保命,再去多杀人;
          3、100颗不必都分完,但要保证每人至少抓一颗;
          4、若有重复的情况,则也算最大和最小,一并处死。

@王霄池:

看Matrix67大牛的博客,让我学到了一个思维方式,那就是从最简单的情况开始考虑。

在大家开始看答案之前,我必须指出:因为题目中没有“每个人都知道其他人也很聪明”这个条件,所以,不会出现A选96颗豆子这种情形。

下面是分析:

假设有3个人ABC,10个豆子,其他条件不变。

一开始B是非常紧张的,他开始了思考。

对他来讲,有上中下三种策略:

1.上策:自己活着
2.中策:全部死光光
3.下策:自己死了,但有其他人活着

然后他就开始预测A的行为:

1.A如果拿8颗豆子,B拿1颗豆子,C拿1颗豆子,全死。

2.A如果拿7颗豆子,现在轮到B做选择了:

    a.B如果拿1颗豆子,C不敢拿1颗,必然拿2颗,C独活。

    b.B如果拿2颗豆子,C只能拿1颗,B独活。

    c.因为B是个理性人,B这个小婊砸一定会拿2颗。AC死了。


3.A如果拿6颗,B就拿3颗;A如果拿5颗,B就拿4颗,都是B独活,AC死。(我真的不是在黑A站)

4.B已经找到了规律,那就是,让自己拿的数量在AC之间,就可以保证活。

想到此处,他不由得笑出声来。A冷冷的看了他一眼。

5.A如果拿4颗,现在轮到B做选择了:

    a.如果B拿5颗,C只能拿1颗,A独活,BC死。

    b.如果B拿4颗,C不论拿几颗,都是三人同死。

    c.如果B拿3颗,C在得知前两人共拿7颗的情况下,选择拿3颗,三人同归于尽。

    d.如果B拿2颗或1颗,C会选择拿3颗,C独活。AB死。

    e.B惊奇的发现,不管怎么选,自己都会死。他是不会选择让C这个小婊砸活着的。

    f.于是B选择了拿3颗。


6.A如果拿3颗,B略微思索了一下,也会选择三个人同归于尽。

7.A如果拿2颗,B会拿3颗,但是C哈哈一笑(C已经习惯了在B的脑洞中死亡),他不拿5颗,也不拿4颗,也不会拿1颗,他拿了3颗。三人同归于尽。

8.A如果拿一颗,那么(感谢@昌俊指正)

9.

    a.B选1颗,3人同死

    b.B选2颗,CC会选择三人同归于尽。

    c.B选3颗或以上,C选AB的平均数。AC活,但B死,所以B不会做这个选择。


但是A也思考了上述的全部过程,A悲催的发现:如果B很聪明,不管自己怎么选,都是个死。
对,你去上面仔细看看,我们已经列举了所有的情况。

既然这样,A把希望寄托在B不是很聪明上面,他微微一笑,选了4颗豆子。

ABC卒。

我们归纳出一个定理:如果3个人有n个豆子, ,且A不知道B和C是不是理性的,他可以选择[n/3],如果ABC三人都是理性的,他们会同归于尽。

时光荏苒,有个变态又抓到了4个人,ABCD,然后给了他们20颗豆子。

我们继续从如果A拿20颗豆子开始分析。

啊,不,还是直接写结论吧。

1.当A选择17个时,同归于尽。
2.当A选择16到6个时,B活着。A死。
3.当A选择5时,B选4,C选4,D选择4和大家同归于尽。
4.当A选择4时,B选5,C选4,D选择4和大家同归于尽。
5.。。。
6.A发现自己必死。于是他拿了5颗豆子,他寄希望于其他人高尚一些。
7.ABCD卒。

转眼到了2015年,题主抓住了5个人,给了他们100颗豆子。

第一个人深吸一口烟,吐出个烟圈,他拿了20个。

====程序员的分割线===

后来我又写了个程序,模拟了如下状况:

假设所有人都假设其他人的选择是随机的。
可能是因为每个人都假设其他人可能是聪明人,笨的人,高尚的人,自私的人,抑郁症患者等。

那么在所有的样本空间里(75287520种可能性),做出最有利于自己的选择:

100 left for A
A will chose 10
90 left for B
B will chose 11
79 left for C
C will chose 11
68 left for D
D will chose 10
58 left for E
E will chose 10


@王路:(忽略第二个要求:他们的原则是先求保命,再去多杀人)

数学上的解答,各位大牛已经详尽了。

此题还有逻辑上的简便方法。以及,数学之外的思考。

题干有个条件:“不能交流”

由于假定每个囚犯都无比聪明,所以交流与否,不影响最终决策。

去掉“不能交流”,答案不会有任何变化。

当五个囚犯经过推理,都认定自己必死的时候,有人开始琢磨:

我的推理,都是建立在个人决策的基础上,假如可以结盟呢?我找两个人结盟,把剩下两个人搞死,不就可以了吗?

想到这里,a不禁沾沾自喜,看到了绝处逢生的希望,他对b、c、d、e说:

我虽然不能让你们生,但保证能让你们死。
(如果我给你们每人留1个,你们都会死。)

现在,上头要求至少提供两个死的名额,你们商量出个方案,只要保证我100%不死,我就配合。

如果不能保证,谁也活不了。

b听了,扭头对c、d、e说:

上头要求至少提供两个死的名额,a不能死,我也不能死,你们仨商量具体操作方案。

如果谁能让我、a、他都100%不死,同时,又让其他二人无论如何选择都无法左右我们三人的结盟,我和a就照办。

如果不存在,你们仨都会死(给你们都留1个)

c对d、e说:上头要求至少提供两个死的名额,a、b、我,都不能死……

d、e说:开什么玩笑,你的意思不是让我俩死吗?你们爱谁死谁死!

a、b、c恍然发现,结盟的可能并不存在。

不存在一种结盟可以保证某人必活。

这个结论可以推广:

100个囚犯先后从10000颗绿豆中抓绿豆,抓得最多和最少的人将被处死——

结果一样:所有人都会死。

10000个囚犯先后从100000000颗绿豆中抓绿豆——

仍然一样:所有人都会死。

围观者曰:开玩笑吧?只是从10000人里挑最少和最多的,竟然每个人都会死,太可怕了吧?

答曰:是的。

为什么如此残酷?在于假定前提——

“每个人都利己,即便不利己,也要损人,损人意味着局部利己。”

这样的假定下,唯一的结果就是大家都死。

假如世界上每个人都是先求利己,利己不成的情况下求损人的话,世界马上就完蛋,谁也活不了。

既然如此,为什么我们现在活得好好的呢?

因为真实的世界放松了假定。

放松的第一处是:并不是每个人都绝顶聪明。

第二处是:每个人也许都想利己,但不是必然要求损人。

现在考虑,其他条件不变,一点点放松第二处假定,看结果如何变化:

a想:唉,我这么聪明的人,竟然必有一死,既然横竖都是死,别人死不死关我鸟事,随便抓一把,去他娘的!

抓了一把,一看:5个。

轮到b,b一摸,发现a抓了5个,心想:

哟,这家伙居然不是心黑到顶。

我最利己的抓法是几个呢?4个。

如果我抓4个,c、d、e会抓几个?都是4个。

(5、4、4、4、4)

结果是,大家都死掉。

想到这里,b倒吸了一口冷气:想不到我这么聪明的人,即便a不陷害,也逃不了一死,真是天命、天命啊!随便抓吧。

抓了17个。

剩下c、d、e,没得选了,出于利己优先的原则,都选平均数,抓11个。

(5、17、11、11、11)

a、b都死了,后三人活了。

这意味着,只要前面两人不存心害人,后面人就能活得很好。

但先行者的牺牲是难免的。

原始人问现代人:凭啥我们茹毛饮血你们吃香喝辣?

现代人说:凭你投胎早啊。

原始人说:老子得不到的,孙子们也别想得到。
不繁殖了,就没有现代人了。

但要注意:b的死亡跟a还不一样。

a的死亡,在放松假定后很容易避免。

b的死亡,则难以避免,并有最大的悲剧意义。

在a随机抓了5个的情况下:
假定a抓5个是为保证剩下的绿豆够前人的平均数,正因为有不够平均数的可能,b有能力拯救a。

假如b抓的比a多,他一定是因为抓得最多而死掉。

假如b抓得比a少,他一定是因为抓得最少而死掉。

后来者仅仅出于利己,就会都选平均数。

哪怕cde只为利己,不为害人,b都非死不可。

a的死看起来和b类似,其实有重要不同。

a可以用他的死彰显自己的高尚或卑劣:

轮到b时,b发现a抓了96个,破口大骂:王八蛋,自己死就死了,还要拉上俺们垫背!真是烂人!

轮到b时,b发现a只抓了1个,感慨万千:好人呐,好人。脱离了低级趣味的人。

但是,a抓1个,虽然给其他人留了活命机会,但无论如何救不了b。

b最利己的抓法,是抓2个。

那么接下来,c、d、e、会毫不犹豫地都抓2个,同时破口大骂:b这个王八蛋!

因为(1,2,2,2,2),所有人都要死。

如果前两人只抓3个,无论如何,后三人死的责任都在b头上,哪怕a抓2、b抓1,c、d、e也是必死,他们的死,都是b导致的。
如果b抓50个就不会令他们都死。

b不管怎么抓,自己都得死,而且,没有办法证明自己是个好人。

b出于利己抓2反而损害了自己:非但不能活,还招来一堆唾骂。

b叹了一口气:既然横竖是死,与其死了挨骂,不如死了有人记得我的好。

抓了50个。

轮到c,发现筐里剩下45个,掐指一算,ab的平均数是27.5,他毫不犹豫地抓27。

轮到d,发现还剩18个,他想抓平均数27,不够了,只好抓了17个。

心里对e说:兄弟,对不住了,不是有意要害你,哥哥自身保命要紧。

(5、50、27、17、1)

b救了a、c、d,牺牲了自己。

c并不知道,自己的命是b救的,他抓的时候还怀疑ab分别抓了(28、27)。

d也不知道b救了他。e就更不知道了。

b的善意没人知道。
除了a

当a发现自己最终没死的时候,被b感动得痛哭流涕:好兄弟!

换言之,如果a足够聪明,他会想到,他的生死,可能决定在b手里。

比如:a抓5个,b有办法让a必活(抓90个)。

但是,这种决定,需要一个前提,即:b有报恩心态。

我们定义一下报恩心态:

弱报恩心态:如果别人表现出对我好,在不影响自利的前提下,我选择对他好。

强报恩心态:如果别人在可以对我坏的情况下,选择不对我坏,在不影响自利的前提下,如果我可以对他坏或不对他坏,则选择不对他坏。

由于报恩心态在世间是真实存在的,所以a存活的几率很大。

a只要不杀b,放b一马,b虽知必死,只要有强报恩心态,a就必活。

但世间存在的弱报恩心态比较普遍,强报恩心态相对较少。
如果我活着,让我对你好当然可以,我都死了,对你好不好我才不在乎呢。

换言之,a的存活取决于b是否具备强报恩心态。

而bcde是否必死,取决于a是否追求损人。

如果,a是个平庸但不卑鄙的人(只追求利己,不追求损人),则在后继者b有强报恩心态的情况下,会享受到先行者的红利。

否则,a会成为死在沙滩上的前浪。

所以,在真实的社会模型中(利己但未必损人的假定下),a一定不会选择抓96,让所有人都死掉。

而b,无论如何,既无法享受先行者的红利,也无法避开后继者的迫击,后人仅仅出于自利就会把他弄死。

除了先行者感谢他的不杀之恩外,没有人念他的好。

我们可以把这叫做:“老二的悲剧”。

现在假定,a是高尚的人。

先给高尚一个定义:

弱高尚:如果可以自利,就自利。

如果不能自利,利人也好。
这个定义并不严密,因为有时候自利牵涉到损人,严密的定义太复杂,故从略。

另外,报恩心态,也算是弱高尚的一个具体例子。

强高尚:利人和自利无区别。

强高尚在世人身上鲜少存在,一般只存在于有血缘关系的近亲或有宗教信仰的人身上。弱高尚则相对普遍。

假定a是弱高尚的人,他意识到,在世界上不存在其他高尚的人的情形下,自己难逃一死。

既然横竖都是死,不如,做个高尚的人。

a选择只抓1个。

这就意味着,a以一己之力,让全世界牺牲的概率最小。

但,这仅仅是概率,a的力量有限,他还需要另一个人的成全。

假如b是庸俗的人,会选抓2个。

c、d、e都是庸俗的人,都只抓2个。

(1,2,2,2,2)

全都死掉。
a虽然愿意拯救世界,但落空了。

但只要,b、c、d、e里,有一个人,愿意抓50个,就能救所有的人,除了自己和a。

a的死,是求仁得仁,自己的死,是舍生取义。

因为有两人选择主动牺牲,其他人都可以得救。

假如70亿人,先后从1000亿绿豆中抓绿豆,最多的和最少的会死掉的话,

只要存在2个以上高尚的人,世界就会得救。

地藏菩萨云:

地狱不空,誓不成佛。

我们所处的世界并非不险恶,不逐利。

但之所以没有塌陷,还能支撑许多庸凡的人平静地生活,正因为有聪明绝顶的人,在觉悟了世界的冰冷和绝望之后,自甘做出牺牲来消融世界的冰。

END

                                              




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