波斯王子選妃的數學題

文 | 何峰

先來看一看我們的主人公波斯王子麵臨著怎樣的問題:

波斯王子到了適婚年齡,要選妃子。候選女子100名,都是王子沒有見過的。百人以隨機順序,從王子麵前逐一經過。每當一位女子在王子麵前經過時,王子要麼選她為妃,要麼不選。如果選了,其餘那些還沒有登場的女子就都遣散回家,選妃活動也 over 了。如果不選,當下這名女子就離開,也就是 pass 掉此人,下一人登場。被pass 掉的,王子不可以反悔再從選。規則是,王子必須在這百人中選出一人做妃子,也就是說,如果前99人王子都看不中的話,他必須選擇第100名女子為妃,不管她有多麼醜陋。

作為“波斯大臣”,我們的任務是,給王子設計選擇方法,讓他以最高概率選到百人中最美的女子為妃。

波斯王子選妃的數學題

在此先說明一點:沒有任何選擇方法能夠保證王子一定選擇到最美的美女。對於任何選擇方法,總存在某些出場的順序,讓帥哥與美女錯過。所以,題目所問的,不是必勝的選法(因為不存在),而是概率最高的選法。

因為本文並不是要進行數學的頭腦風暴,這裡就直接給出答案了:最佳選法是 pass 掉最開始的 100/e 名女子(e = 2.718… 是自然對數,即 100/e 約等於 37)。但是記錄下這 37 名女子中最貌美者。之後魚貫而來的女子中,出現的第一位美貌超越所有前 37 人者,即刻選中。如果人都走光了,也沒出現這麼一位 意中人,那麼就只好選擇第 100 位女子。

而對於這個最佳選法,有著很有意思的數學推導,以及人生的思維模式。

其中的思維啟示

數學的推論且不論,這個答案背後是一個可為廣泛應用的思考方法。王子選擇的難處在於他不知道這百人的美貌程度是怎樣分佈的,是在怎樣一個範圍內。所以他最佳的策略是,pass 掉最初 37 位女子,但是把他們看成一個有代表性的樣本,從而瞭解這百人相貌的大致分佈。然後在這個認知的基礎上進行選擇。

真實的談情說愛當然不是一個簡單的選美。普通人也不能像波斯貴族那樣要誰有誰。但是思維方法共通。假如你是一位女生,第一次戀愛的時候,也許你覺得男朋友不夠細膩,不解風情。但你無法判斷的是,是否天下男生大多如此,還是你特別倒黴碰到這樣的極品。你唯有試過三個五個後,才能夠對男性這個物種有個全局的判斷。所以,當你和第一任男朋友分手後,大可不必悲天憫人,亦或對天下男人失望。正確的態度是:okay,我現在有一個 data point, 現在我來找些更多的 data points.


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