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【英雄聯(lián)盟】人數(shù)與戰(zhàn)力的基本關(guān)系

2023-09-24 10:19 作者:天才美少男xty  | 我要投稿

????在現(xiàn)實中,設想A同時與B、C打斗,相比B、C對A進行車輪戰(zhàn),A想要獲勝顯然是更難的,那么為什么呢?

????最簡單的解釋就是,因為B、C同時進攻,他們在每個時間單位內(nèi)對A造成的傷害是車輪戰(zhàn)情況下的兩倍,他們的戰(zhàn)力更強。

????那么,戰(zhàn)力又是什么呢?這是一個很籠統(tǒng)的說法,我們在此沒有必要糾結(jié)它到底是什么,因為本文的主題是英雄聯(lián)盟(LOL),因此我們用全殲”敵方后勝方的剩余人數(shù)來描述戰(zhàn)力,無論是小兵還是英雄之間。

????接著,為了簡化這個問題,我們只考慮每個人的攻擊力(在每個時間單位內(nèi)對某個敵方目標造成的血量損失)血量,并記作攻擊-血量,如1-3就是指攻擊力為1,血量為3的一個作戰(zhàn)單位(類似一些卡牌游戲的記法)。


????并且,我們在此先假設每個人的攻擊-血量數(shù)值完全相同,并且雙方同時攻擊,同時結(jié)算。


????對于開頭所說的情景,我們假設它們均為1-2。

同時(的戰(zhàn)斗過程/情況):

1-2????1-2 1-2

1-0????1-1 1-2

車輪戰(zhàn):

1-2????1-2|1-2

1-0????1-0|1-2


(當然,這里的時間指的并不是離散的,或者說回合的,比如兩個人的對戰(zhàn)中完全有一個瞬間可以是1-3.5????1-1.5

????結(jié)果當然不出意料,那么接下來我們由淺入深地去深究其中的原因。



整體

????最簡單的一種思考方式,就是將一方所有人的數(shù)據(jù)相加,看作一個整體來進行分析。

????比如對于am-nbm-n,我們將它們看作am-anbm-bn之間的對戰(zhàn)。

????當然,這種簡化的問題也是顯而易見的,因為人數(shù)減損之后,整體的攻擊力顯然會下降。

????

????不過,我們還是暫且先去這么思考。

????我們假設a>b,那么勝方顯然是a方,且獲勝的時間等同于b方血量耗盡的時間,那么

t%3D%5Cfrac%7Bbn%7D%7Bam%7D%20

a_%7B%E6%8D%9F%E8%A1%80%7D%3Dt%5Ctimes%20bm%3D%5Cfrac%7Bb%5E2%20%7D%7Ba%7D%20n

a_%7B%E6%8D%9F%E4%BA%BA%7D%3D%5Cfrac%7Ba_%7B%E6%8D%9F%E8%A1%80%7D%7D%7B3n%7D%20%5Ctimes%203%3D%5Cfrac%7Bb%5E2%20%7D%7Ba%7D

a_%7B%E5%89%A9%E4%BA%BA%7D%3D1-a_%7B%E6%8D%9F%E4%BA%BA%7D%3D%5Cfrac%7Ba%5E2-b%5E2%20%7D%7Ba%7D

????當然,還需對其向下取整才是具體的人數(shù);不過,這也只是對實際情況的一種簡化,我們可以認為剩余人數(shù)大概在這個值左右。

????比如,2對3,敵方大概剩余5/3≈1.67人,5對3,我方大概剩余16/5=3.2人。

????同時,我們可以注意到

%5Cfrac%7Ba_%7B%E6%8D%9F%E8%A1%80%7D%20%7D%7Ba_%7B%E8%A1%80%7D%20%7D%20%3D%5Cfrac%7Bb%5E2%7D%7Ba%5E2%7D%20

????也就是說,按照這種整體的思想,ab(a>b),a方會損失b^2/a^2的血量。

????比如2對3,敵方會損失4/9的血量,5對3,我方會損失9/25的血量。



連續(xù)

????接下來,我們就把“人數(shù)減損之后,整體的攻擊力會下降”這一點考慮進去。

????在上面的簡化中,雙方整體的攻擊力是始終不變的,都是人數(shù)乘以個體的攻擊力,但現(xiàn)在攻擊力生命值掛鉤,生命值又和對方的攻擊力掛鉤。

????那么,我們以時間t為基準,設雙方人數(shù)關(guān)于時間的函數(shù)各自為

x(t)%2Cy(t)

x(0)%3Da%2Cy(0)%3Db

由簡單的“高數(shù)”知識可以得到

%5Cfrac%7Bdnx(t)%7D%7Bdt%7D%3D-my(t)%20

%5Cfrac%7Bdny(t)%7D%7Bdt%7D%3D-mx(t)%20

兩式相除得到

x(t)dx(t)%3Dy(t)dy(t)

而我們要求的是y(t1)=0時,x(t1)的值,也就是a的剩余人數(shù),對兩邊積分得到

a'_%7B%E5%89%A9%E4%BA%BA%7D%20%3Dx(t_%7B1%7D%20)%3D%5Csqrt%7Ba%5E2-b%5E2%7D%20

????那么5對3,我方大概會剩余4人,顯然大于前面的3.2人。

%5Cfrac%7Ba_%7B%E5%89%A9%E4%BA%BA%7D%7D%7Ba'_%7B%E5%89%A9%E4%BA%BA%7D%7D%20%3D%5Cfrac%7B%5Cfrac%7Ba%5E2-b%5E2%20%7D%7Ba%7D%7D%7B%5Csqrt%7Ba%5E2-b%5E2%7D%20%7D%20%3D%5Csqrt%7B1-(%5Cfrac%7Bb%7D%7Ba%7D)%5E2%20%7D%20%3C1

????也就是說,當b<<a的時候,二者是相近的;不難理解,因為此時b方的攻擊力相比a方的血量太小了,它的變化可以忽略不計,同時b方的攻擊力a方的血量造成的損失也可以忽略不計,因此a方的攻擊力也幾乎沒有變化。



攻擊力的離散化

????在第一種方法中,我們忽略了攻擊力的變化,在第二種方法中,我們認為攻擊力的變化的連續(xù)的,但實際上,攻擊力的變化離散的。

????不難理解,在英雄聯(lián)盟中,我殘血和我滿血時的“攻擊力”實際上可以近似認為是完全一樣的。

????我們來看下面這個例子。

例1:

1-4 1-4 1-4 1-4????1-4 1-4(經(jīng)過1個單位時間)

1-2?1-4 1-4 1-4????1-0 1-4(經(jīng)過1個單位時間)

1-1?1-4 1-4 1-4? ? 1-0 1-0

(不難理解,至少在每個人的攻擊-血量數(shù)值完全相同的情況下,集火顯然是最優(yōu)策略,因為這是使對面攻擊力下降得最快的策略)

????左邊的剩余血量為13,但按照第一種方法,4-16????2-8,血量為為16-8/4*2=12;第二種方法則為4*sqrt(16-4)≈13.86。

????不難理解,13>12是因為右邊減員了,攻擊力下降,對左邊造成的傷害減少,而第一種方法并沒有考慮這一點;13<13.86是因為在這兩段1個單位時間中,右邊的攻擊力總是為2和1,并沒有按第二種方法的假設每時每刻都按比例減少,同時左邊的攻擊力變化相比之下并不大,因此右邊對左邊造成的總傷害會變高。

????換句話說,就是對于am-anbm-bn,雙方每受到n傷害就會損失m攻擊力。

????因此,對于這種方法,我們需要比較雙方到達各自n倍數(shù)傷害的時間點來考慮,其中的計算時比較復雜的;并且我的數(shù)學知識也比較貧瘠,再加上我沒有那么多時間,對于這種情形,就當作拋磚引玉了。


例2:

1-4 1-4?1-4?1-4? ? 1-4?1-4 1-4(經(jīng)過1個單位時間)

1-1 1-4 1-4 1-4????1-0 1-4 1-4(經(jīng)過1/2個單位時間)

1-0 1-4 1-4 1-4????1-0 1-2 1-4(經(jīng)過2/3個單位時間)

1-0 1-8/3 1-4 1-4????1-0 1-0 1-4(經(jīng)過4/3個單位時間)

1-0 1-4/3 1-4 1-4????1-0 1-0 1-0



時間的離散化

? ? 可以看到,攻擊力的離散化使解決問題的過程中會出現(xiàn)許多繁瑣的分數(shù)形式,并且其中可能會出現(xiàn)一些過于小的時間量,它們也是不符實際的,因此,我們嘗試再加上時間的離散化,也就是按回合(1個單位時間)來計算。

????那么例2就變?yōu)?br>

例2':

1-4 1-4?1-4?1-4? ? 1-4?1-4 1-4

1-1 1-4 1-4 1-4????1-0 1-4 1-4

1-0 1-3 1-4 1-4????1-0 1-0 1-4

1-0 1-2?1-4 1-4????1-0 1-0 1-1

1-0 1-1 1-4 1-4????1-0 1-0 1-0



傷害溢出

????在前文中,我之所以假設個人數(shù)據(jù)為1-4,是因為1能夠整除4,如果是2-3,那么對他的最后一擊,攻擊者會有1點傷害是溢出的;當然,你也可以假設這一點傷害可以延續(xù)到下一個人來簡化問題,但考慮溢出顯然是更符合實際的。

????如果不考慮溢出

例3:

2-3?2-3?2-3? ? 2-3?2-3

2-0 2-2 2-3????2-0 2-0

????如果考慮溢出

例3':

2-3?2-3?2-3??? 2-3?2-3

2-0 2-3 2-3????2-0 2-1

2-0 2-1 2-3????2-0 2-0



策略相關(guān)

????我們在前文中提到過一個策略,也就是集火,它在我目前的假設下顯然是雙方的最優(yōu)策略;但實際情況下,集火往往也會存在額外的溢出,比如可以是一次攻擊,甚至極端一點,所有人都必須攻擊這個單位,它就不再是最優(yōu)策略了。

????我們也可以隨便想到許多簡單的策略,比如隨機攻擊,優(yōu)先不產(chǎn)生溢出的隨機攻擊等等;

????如果再去除每個人的攻擊-血量數(shù)值完全相同”這個假設,策略就更豐富了,也會隨之產(chǎn)生許多博弈。

????比如對于沒有額外溢出的集火而言,

????集火低血的單位可以快速減少敵方的攻擊力,也可以減慢我方的血量和攻擊力損耗等等;

????而集火高攻高血的單位需要花費多個回合,即便這個行為對此后回合的收益是更大的;

????…………

????對于這些策略的選擇,我們就需要去權(quán)衡利弊了,并且它們在不同的具體情況中互有勝負,很難存在一個通用的最優(yōu)策略。

例4:

1.(雙方都優(yōu)先使對方減員)

2-1 3-5????1-1 3-6

2-0 3-2????1-0 3-3

2-0 3-0????1-0 3-0(平局)

2.(1調(diào)整為左邊優(yōu)先集火強力單位)

2-1 3-5????1-1 3-6

2-0 3-2????1-1 3-1

2-0 3-0????1-1 3-0(右勝)

3.(1調(diào)整為右邊優(yōu)先集火強力單位)

2-1 3-5????1-1 3-6

2-1 3-1????1-0 3-3

2-1?3-0????1-0 3-0(左勝)

4.(雙方都優(yōu)先集火強力單位)

2-1 3-5????1-1 3-6

2-1?3-1????1-1 3-1

2-0 3-0????1-0 3-0(平局)

????不難理解,基于這種情況,雙方最理性的選擇都是優(yōu)先減員,因此結(jié)果也“注定”是平局,也因此不這么思考的人在作出選擇時會很吃虧。

????當然,我舉的這個例子過于簡單了,對于更復雜的情況下,存在無窮無盡的策略,更不用說引入先后手了。

????可以發(fā)現(xiàn),比如假設我們可以精確地控制每一個棋子等等,基于這個相對簡單的問題,再加上各種各樣的“機制”去增加其復雜程度,那么就逐漸發(fā)展為了一些我們所熟知的卡牌游戲棋類游戲等等,它們在本質(zhì)上當然也是“數(shù)字游戲”。



????關(guān)于博弈游戲等等的更詳細的內(nèi)容可見我的專欄:

????純純干貨!



????當然,即便有些脫離,但本文的內(nèi)容還是基于我對英雄聯(lián)盟這款游戲的一些思考延伸而出的(可能會更適合RTS游戲,雖然我完全沒有玩過這類游戲),同時我覺得本文中的一些思維在英雄聯(lián)盟的各種地方也都是通用的。

????之后,我還會制作一些英雄聯(lián)盟機制相關(guān)的一些內(nèi)容,敬請期待!


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