5 cartas de una baraja de 52 cartas, ¿cuál es la probabilidad de que la suma de las cartas sea mayor que 48?

El problema dice: 5 las cartas se reparten desde un estándar 52 Baraja de carta. ¿Cuál es la probabilidad de que la suma de los valores de las cinco cartas sea 48 ¿o más?

Se supone, por supuesto, que el valor de las figuras es 10 y la de los ases 11 . Sé que estoy buscando la relación entre la cantidad de resultados posibles con la suma de valores al menos 48 , y el número total de resultados posibles, pero tengo problemas para encontrar la cantidad anterior.

¡Cualquier ayuda se agradece, gracias!

Creo que la única solución es el trabajo de casos. Tendrás que considerar casos en los que la suma es igual a 48 , 49 , 50 , 51 , 52 , 53 o 54 .
Esto parece un trabajo de fuerza bruta caso por caso basado en la tarjeta más pequeña. Si tienes un 4 , todas las cartas restantes deben ser ases. Si tienes un 5 todas las cartas restantes deben ser ases o tres ases y una figura. Si tienes un 6 podría ser 69 A A A ,   6 F F A A ,   6 F A A A ,   6 A A A A etc... Puedes contar cuantas manos caen en el 6 F F A A categoría, por ejemplo, eligiendo qué 6 , qué dos cartas de cara y qué dos ases para un total de 4 ( 12 2 ) ( 4 2 ) . Esto será tedioso, pero eventualmente dará una solución.
@JMoravitz en realidad es incluso peor que eso, ya que también debe contar todas las combinaciones posibles para las sumas más altas, ya que las preguntas solicitan todas las combinaciones cuya suma sea al menos 48.
@MichaelWang Ya lo di en cuenta en mi comentario, tenga en cuenta que 6 A A A A tiene un total diferente a 69 A A A . Ya sea que se divida en casos según la suma o según la carta más baja, ambos logran lo mismo de comenzar a dividir los arreglos válidos en conjuntos más pequeños.
@JMoravitz Ah, cierto, lo siento. Debería haber tomado más tiempo para leer, oops. Sin embargo, también debe tener en cuenta los casos en que la carta más baja es una 7 , 8 , 9 , etc.
@MichaelWang, de ahí el "etc..." No iba a escribir todos y cada uno de los casos en un comentario.......... solo los primeros para que el OP pudiera ver a dónde iba con el configuración

Respuestas (2)

Estas son las formas de hacerlo.

A) 4 ases y una carta entre 4 y 10.

B) 3 ases y dos cartas cuya suma sea igual o superior a 15 y cuyos valores estén entre 5 y 10.

c) 2 ases y tres cartas cuya suma sea igual o superior a 26 y cuyos valores estén entre 6 y 10.

D) 1 as y 4 cartas cuya suma sea igual o superior a 37 y cuyos valores estén entre 7 y 10.

e) ningún as y 5 cartas cuya suma sea 48 o superior y cuyos valores estén entre 8 y 10.

Entonces

A) hay una manera de tener 4 ases. Y hay 40 cartas entre 4 y 10 . (Diez rangos, 4,5,6,7,8,9,10,J,Q,K y 4 palos. Así que A) es 40.

B) Hay 4 formas de tener 3 ases. Y las formas de hacer que dos cartas sumen más de 15 son

B1) dos 10s. Hay 12 11 / 2 maneras de hacer esto.

B2) un diez y una carta entre 5 y 9. Hay 12 decenas y 5 4 cartas entre 5 y 9. Así que hay 240 maneras de hacer esto.

B3) 2 9s. Hay 4 3 / 2 = 6 maneras de hacer esto.

B4) Un 9 y una carta entre 6 y 8. Hay 4 ( 3 4 ) = 48 maneras de hacer esto.

B5) dos 8s. Hay 4 3 / 2 = 6 maneras de hacer esto.

B6) un 8 y un 7. Hay 4 4 = dieciséis maneras de hacer esto.

Entonces B1) = 4 12 11 / 2 ;B2) 4 240 ; B3) 4 6 ; B4) = 4 48 B5) 4 6 ; B6) = 4 dieciséis

c) hay 3 4 / 2 maneras de elegir dos ases. Dos escogen tres cartas de 26 o más entre 6 y 10 son

C1) Tres 10s. Hay 12 11 10 / 3 ! maneras de hacer esto.

C2) Dos 10s. y una tarjeta entre 6 y 9 . Hay 12 11 / 2 veces 4 4 maneras de hacer esto.

C3) Un 10. y dos 9s. Hay 12 veces 4 3 / 2 maneras de hacer esto.

C4) Un 10, un 9 y un 7 o un 8. Hay 4 4 veces 2 4 maneras de hacer esto.

C5) Un 10 y dos 8. Hay 4 veces 4 3 / 2 maneras de hacer esto.

C6) tres 9s. Hay 4 maneras de hacer esto.

C7) dos 9 y un 8. Hay 4 3 / 2 veces 4 maneras de hacer esto.

D) hay 4 maneras de tener un as. Las formas de tener 4 carros cuya suma sea 37 o mayor para 7 a través de 10 es:

D1) cuatro decenas: 12 11 10 9 / 4 ! maneras de hacer eso.

D2) tres decenas: y una 7 , 8 o 9 . 4 veces 3 4 maneras de hacer eso

D3) dos 10, dos nueves. hay 4 3 / 2 veces 4 3 / 2 maneras de hacer eso.

D4) dos 10, un nueve y un ocho. Hay 4 3 / 2 veces 4 4 maneras de hacer eso.

D5) uno 10, 3 nueves. Hay 4 veces 4 3 / 2 maneras de hacer eso.

E) las formas de hacer esto son

E1) cinco 10s. Hay 12 11 10 9 8 / 5 ! maneras de hacer eso.

E2) cuatro 10 y un 8 o 9. Hay 12 11 10 9 / 4 ! veces 8 maneras de hacer eso.

E3) tres 10 y dos 9. Hay ( 12 3 ) veces ( 4 3 ) maneras de hacer eso.

Multiplicar y sumar y dividir por ( 52 5 ) .

Esto sería un programa recursivo decente. Aunque a mano... difícil.
¿No multiplicarías B1-B6 por 4, ya que hay 4 formas de obtener 3 ases?
Ups. Desconexión tipográfica en algún lugar a lo largo de la línea. Eran las cuatro cuando empecé a escribir. De alguna manera, cuando llegué al final, se convirtió en un tres en mi mente (porque estaba pensando en tres ases; quién sabe. Fue un error).
También muchos de ellos debería haberlos escrito como ( 12 4 ) en vez de 12 11 10 9 / 4 ! pero de alguna manera comencé a escribir y... eso salió.
Por lo que vale, probé varios métodos para evitar la fuerza bruta y no tuve éxito. Entre otros problemas, la interacción de los 10 es un asesino. Intentar usar estrellas y barras como guía para delinear las soluciones puede ser una cura peor que la enfermedad. Lo único que no probé, porque no tengo educación en esta área, es algún tipo de variación de las funciones generadoras.
@user2661923: puede manejar las decenas directamente usando funciones de generación si el problema fuera con el reemplazo. Sin reemplazo no puedo pensar en nada todavía.
@BrianTung No estoy seguro de lo que dices. En MathSE, he visto muchos ejemplos de soluciones de funciones generadoras, donde la persona que responde concluyó con (en efecto) "... el coeficiente de... en la ecuación...". Esto plantea la cuestión de encontrar una forma elegante de calcular explícitamente el coeficiente, sin software de computadora. Suponiendo que el problema es con el reemplazo, ¿está diciendo que la respuesta numérica final se puede calcular con elegancia? ...ver siguiente comentario
@BrianTung Es cierto que, incluso si no está diciendo eso, (personalmente) considero que el enfoque de la función generadora es extremadamente valioso. Corta el análisis y permite que los cálculos se organicen y expresen de manera rápida/eficiente.

El número de manos posibles, incluso tratando cada carta como única, es sólo ( 52 5 ) = 2598960 , que está dentro del rango de fuerza bruta de una computadora.

Es posible hacerlo mejor, es decir, polinomial conjunto en el tamaño de la baraja, el tamaño de la mano y el rango de valores de las cartas, utilizando un algoritmo de programación dinámica. Podemos encontrar la distribución de la suma de 5 cartas extraídas de la baraja iterando sobre el número de ases i = 0 5 potencialmente podríamos dibujar:

  • Calcule recursivamente la distribución de la suma de 5 i cartas extraídas de una baraja sin ases, memorizando la solución.
  • Agrega el valor de la i ases

y luego ponderando binomialmente las contribuciones para cada k . Las llamadas recursivas luego calculan la suma de 0 5 cartas extraídas de una baraja con los 10 / caras también eliminadas, luego los 9 también eliminados, y así sucesivamente hasta que solo queden 2. Esto corresponde a la descomposición de la distribución hipergeométrica multivariada como producto de binomios.

He implementado esto en mi biblioteca Icepool Python . Puede ejecutar este script en línea:

from icepool import Deck

deck = Deck([11, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 10, 10, 10], times=4)
output(deck.deal(5).sum())

El resultado es que 55580 de 2598960 manos posibles suman al menos 49, o alrededor del 2,14%. Compare 2,60% con reemplazo (por ejemplo, dados en lugar de cartas).

Este enfoque se puede ampliar para encontrar X-of-a-kind, escaleras y más. Si tiene curiosidad por saber más, puede leer mi artículo sobre el tema .

@inproceedings{liu2022icepool,
    title={Icepool: Efficient Computation of Dice Pool Probabilities},
    author={Albert Julius Liu},
    booktitle={Eighteenth AAAI Conference on Artificial Intelligence and Interactive Digital Entertainment},
    volume={18},
    number={1},
    pages={258-265},
    year={2022},
    month={Oct.},
    eventdate={2022-10-24/2022-10-28},
    venue={Pomona, California},
    url={https://ojs.aaai.org/index.php/AIIDE/article/view/21971},
    doi={10.1609/aiide.v18i1.21971}
}