七圣召喚天守閣觸發(fā)概率估算及程序模擬

天守閣的觸發(fā)概率究竟是多少,很少有up主科普,鮮有up主給出了觸發(fā)概率的結(jié)果,但沒有任何過程,其可信度未免令人生疑。本文將介紹一種天守閣觸發(fā)概率的估算方法,然后用程序模擬擲骰子過程,將其得到的結(jié)果與估算值進行比較。

對于只想知道程序模擬結(jié)果的,可移步至文章結(jié)尾

本文研究的是8骰子可重投一次情況下,隊伍需要一種/兩種有效骰這兩種情況時天守閣觸發(fā)的概率。
一:估算。

先考慮隊伍只需要一種有效骰的情況:
假設(shè)一:擲出倆萬能骰及以上時,天守閣必定觸發(fā)。
假設(shè)二:有效骰出現(xiàn)次數(shù)總是出現(xiàn)期望次數(shù)次。
(說明:為簡化計算,期望次數(shù)取近鄰整數(shù))
情形1:零萬能骰
第一輪骰子期望出現(xiàn)一個有效骰,故二輪共擲出15個骰子,出現(xiàn)無萬能骰的概率為(7/8)^15=1/7
第二輪7個骰子再次出現(xiàn)一個有效骰,剩下了6個骰子,如果要不觸發(fā)天守閣,那么將由最多3種顏色的骰子(不包含萬能骰和有效骰)組成,僅考慮三種顏色骰子比為2:2:2和1:2:3的情況,因為一般偏離平衡點越多,出現(xiàn)概率越小,于是總不觸發(fā)天守閣概率為
(1/7) * A(6,3) * [ C(6,2) * C(4,2) + C(6,1) * C(5,2) ]?
/? (6^6)
=5.5%
情形2:一萬能骰
同樣考慮共擲出15個骰子(14個結(jié)果也差不多),出現(xiàn)一萬能骰的概率為
C(14,1)*(7/8)^14*(1/8)=2/7
第二輪由兩種顏色骰子平分5個位置,僅考慮骰子比為2:3和1:4的情況,不觸發(fā)天守閣的概率為
(2/7) * A(6,2) * [ C(5,2) + C(5,1) ]
/ (6^5)
=1.6%
故對于僅一種有效骰的情形,估算出不觸發(fā)天守閣的概率為5.5%+1.6%≈7%

再考慮隊伍需要兩種有效骰的情況:
如果做出與一種有效骰時一樣的假設(shè),將會得到非常離譜的結(jié)果(大概是5%左右,遠遠偏離之后程序模擬所得的結(jié)果),于是,我們對假設(shè)進行一定的修正。
假設(shè)一:擲出倆萬能骰及以上時,天守閣必定觸發(fā)。
(說明:和一種有效骰時相同。)
假設(shè)二:僅其中一種固定的有效骰骰子總是投出期望次次數(shù)。
(說明:計該有效骰為有效骰1,另一種有效骰為有效骰2)
情形1:零萬能骰。概率為1/7
此情形下分為子情形:
子情形1:有效骰2次數(shù)為0,概率為C(14,0)*(7/8)^14=1/7
子情形2:有效骰2次數(shù)為1,概率為C(14,1)*(7/8)^13*(1/8)=1/3
子情形3:有效骰2次數(shù)為2,概率為C(14,2)*(7/8)^12*(1/8)^2=1/3
子情形4:有效骰2次數(shù)為3,概率為C(14,3)*(7/8)^11*(1/8)^3=1/7
子情形5:有效骰2次數(shù)為4,概率為C(14,4)*(7/8)^10*(1/8)^4=1/18
其它子情形不考慮
五種子情形下,不觸發(fā)天守閣的概率分別為
8.2%,4.8%,10.6%,6.8%,8.8%
總概率和為39.2%,實際上,除去子情形5,總概率為31.4%,約等于10.6%*3,也就是說,對于未用子情形修正的情況,實際是漏算了有效骰次數(shù)為4這種小概率事件(但如果該事件一旦發(fā)生,出現(xiàn)不觸發(fā)天守閣概率極高),該小概率事情有足夠的觀測效應(yīng)。
情形2:1萬能骰,概率為1/3
分為子情形:
子情形1:有效骰2次數(shù)為0,概率約為C(13,0)*(7/8)^13=1/6
子情形2:有效骰2次數(shù)為1,概率約為C(13,1)*(7/8)^12*(1/8)=1/3
子情形3:有效骰2次數(shù)為2,概率約為C(13,2)*(7/8)^11*(1/8)^2=1/3
子情形4:有效骰2次數(shù)為3,概率約為C(13,3)*(7/8)^10*(1/8)^3=1/7
子情形5:有效骰2次數(shù)為4,概率約為C(13,4)*(7/8)^9*(1/8)^4=1/20
五種子情形下,不觸發(fā)天守閣的概率分別為
2.4%,0.26%,1.3%,2.9%,4%
不觸發(fā)天守閣概率總和為10.86%,遠大于1.3%*3,且主要貢獻在小概率事件的子情形“4”和“5”處,這說明,對于難以發(fā)生的事件,用期望值進行估計會導(dǎo)致波動變得平緩,從而導(dǎo)致估計值降低。
對于兩種情形,計算出的總不觸發(fā)天守閣概率為40%/7+10%/3=9%
二:程序模擬。

用C++進行編程模擬。
對于單有效骰,代碼如下(不敢興趣的可跳過代碼部分,代碼后面有運行結(jié)果的截圖):
結(jié)果我截了一張圖:

同樣的,對于雙有效骰,稍微改幾個參數(shù)就行:
運行出的結(jié)果也截了一張圖:

三:總結(jié)。
對于8骰子僅可重投1次的情形:
單有效骰天守閣觸發(fā)概率:(對應(yīng)單人站場或不切人情況)
估算值:93%
程序模擬值:90.0%
雙有效骰天守閣觸發(fā)概率:(對應(yīng)多人放技能情況)
估算值:91%
程序模擬值:86.4%
(估算的結(jié)果只能說差強人意,如果有更好的估算方法,歡迎指出。)