廖柳晴
在撲克牌游戲中,有一種叫做“24點(diǎn)”的游戲,它的游戲規(guī)則是:在除掉大王與小王的52張撲克牌中任取4張牌,看能否在其間添加四則運(yùn)算符號(hào)和括號(hào),得出24,其中A,J,Q,K分別代表數(shù)字1,11,12,13,
我們可以提出兩個(gè)與之相關(guān)的數(shù)學(xué)問(wèn)題:一是從一副除掉大王與小王的撲克牌中任取4張牌。一共有多少種可能的出牌組合?二是在所有可能的出牌中,有多少種組合是可以算出24的?
我們先解決第一個(gè)問(wèn)題,所選的4張牌有以下5種情況:
若4張牌的點(diǎn)數(shù)都不相同,則共有從13張牌中選4張的組合數(shù),即有C413=715種組合,
若4張牌的點(diǎn)數(shù)中只有2張牌的點(diǎn)數(shù)相同,另外2張牌的點(diǎn)數(shù)不同。則先從13張牌中選3張牌,再在3張牌中取1張重復(fù)牌。即13取3的組合數(shù)乘以3取1的組合數(shù),即有C313C13=858種組合,
若4張牌的點(diǎn)數(shù)中有2張牌點(diǎn)數(shù)相同。另外2張牌的點(diǎn)數(shù)也相同,則從13張牌中取2張的組合數(shù),即有C213=78種組合,
若4張牌的點(diǎn)數(shù)中有3張牌的點(diǎn)數(shù)相同,另外1張牌的點(diǎn)數(shù)不同,則先從13張牌中取2張牌。再?gòu)倪@2張牌中取1張重復(fù)兩次,即有C213C12=156種組合,
若4張牌的點(diǎn)數(shù)都相同,則共有13種組合,
所以,所有的可能情況數(shù)為715+858+78+156+13=1820.
對(duì)第二個(gè)問(wèn)題。可能與你所期待的相反,并沒(méi)有什么快捷的方法得出答案,只能通過(guò)枚舉的方法一個(gè)一個(gè)進(jìn)行判斷,根據(jù)計(jì)算機(jī)編程得出的結(jié)果,在這1 820種可能的組合中,有1 362種組合是可以算出24的,即有458種組合算不出24,進(jìn)一步的研究表明,在所有1 362種可解的組合中:
有515種組合有且只有1個(gè)解:
有427種組合有且只有2個(gè)解:
有216種組合有且只有3個(gè)解:
有125種組合有且只有4個(gè)解:
有31種組合有且只有5個(gè)解:
有17種組合有且只有6個(gè)解:
有17種組合有且只有7個(gè)解:
有8種組合有且只有8個(gè)解:
有2種組合有且只有9個(gè)解:
有3種組合有且只有10個(gè)解;
最后,只有(2,4,8,10)有11個(gè)解,
上述有且只有1個(gè)解的意思是,比如(1,1,1,8),只有1種方式算出24:(1+1+1)x8=24,有且只有2個(gè)解的意思是,比如(1,1,2,6)只有2種方式算出24:(1+1)x6x2=24和(2+1+1)x6=24,即有且只有2個(gè)解,
現(xiàn)在人們玩“24點(diǎn)”游戲,往往將乘方、開(kāi)方、階乘等算符也用上,在這樣的情況下。又有多少種可解的組合呢?這個(gè)問(wèn)題就留給各位讀者思考吧,
(責(zé)任編校/馮琪)
高中生·天天向上2017年10期