高雄市 103...
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高雄市 103年度國小學生獨立研究競賽
作品說明書
科別:數學類
作品名稱:拉密牌解密
學校:三民國小
研究者:洪暐博、王宇晨、許書絃、楊松家
指導老師:陳清桔、劉子綺
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壹、摘要
本研究主要是探討一款名為「拉密牌」的桌遊中規則,根據研究發現,出牌的機率與牌
類規則有很大的關係,所持有的手牌能否在首局達到破冰,有規則可以依循,出牌方式也受
牌型影響。當我們依據遊戲條件進行時,可以發現許多特定的規則,依序整理如下:
1.手牌 14 張中,如果牌面數小的牌越多達成破冰越不容易。
2.資料整理發現手牌中持有單一牌組總和數為 24、27 時,可以破冰的機率最大。
3.出牌機率會往牌面總和的兩端呈現降低。
另外我們也可以使用常見的撲克牌進行替代研究,規則也可以適當做調整,增加困難度,
讓遊戲更有挑戰性。
貳、研究動機
在學習排列組合時,老師介紹一款桌遊讓我們一同體驗,在玩了幾次後,發現遊戲中稱
為「破冰行動」的規則,有特定的組合方式,而且在進行結合時有一定的機率和規則,便對
它燃起濃厚的興趣,想要研究出破解「破冰行動」的訣竅。遊戲中的方塊牌共分為四種顏色
分別為:藍、紅、橘、黑,且在牌面上分別標記數字 1~數字 13,遊戲規則中要求第一次出
牌牌面總和最少為 30,且有同色順組、異色群組的出牌規定,常會受限於此而增加手牌,第
一次出牌的快慢又深深影響輸贏的結果,為求增加贏的機會,因此激起我們想一探究竟的好
奇心,深入找出所有的可能。我們利用觀察、分類、歸納等方式破解「破冰行動」的訣竅。
參、研究目的
一、探討首局完成「破冰行動」的「異色群組」組合情形
二、探討首局完成「破冰行動」的「順序群組」組合情形
三、探討首局完成「破冰行動」的「異色群組+順序群組」相混組合情形
肆、研究設備及器材
電腦、拉密牌、紀錄紙、筆
伍、研究過程或方法
【資料整理及名詞定義】
一、拉密牌
拉密牌是一種由 2 至 4 人共同遊戲的桌上遊戲,由以色列人 Ephraim Hertzano 於 1930 年
設計,使用 104 張數字牌(共 4 種顏色,每個顏色均有 1~13 的數字牌兩組)及二張鬼牌(百
搭牌)進行遊戲,最先將手上的牌出完的人獲勝。
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2
二、破冰行動
每一個遊戲者第一次能將磚塊牌組出到牌桌上稱為「破冰行動」。出牌條件是必須磚塊牌
組的所有磚塊牌數目加起來大於或等於 30 點才可以,在還沒有完成破冰行動前,不能使用鬼
牌。
三、組牌規則
1.異色群組:磚塊牌具有相同號碼,但是顏色彼此不一樣。不同色群組最少 3 個磚塊牌一組
或最多 4 個磚塊牌一組(因為只有 4 種顏色)。
2.同色順組:磚塊牌為連續的號碼,而且具有一樣的顏色。因此這種同色順組最多可為 13 個
磚塊牌為一組。最少也需要有 3 個磚塊牌才能形成一組同色順組且在順組中,1 永遠是最
小的數字,不能用於接續 13 成為順組。
依據遊戲規則我們首先先區分牌組的組合方式,發現大致上可以區分為三類進行破冰,
分別是「異色群組」、「順序群組」、「異色群組+順序群組」三種,因此我們分工將這三類排列
的情形找出來,計算可能會出現的情形。
【研究一】探討首局完成「破冰行動」的「異色群組」組合方式
由遊戲規則定義可知,每人手牌14張。牌面數字最小為1,最大為13,同數字但不同色群
組只能有3個磚塊牌一組或最多4個磚塊牌一組。
【1-1】異色群組(三張一組):磚塊牌具有相同號碼,但顏色均不一樣。
條件一:手牌磚塊牌個數為14,首局破冰磚塊牌牌數必小於或等於14張。
條件二:破冰須點數總和為30點以上。
範例說明:
步驟一:找出牌面總合數30的排列方式。
可知道牌面數字相同,三張一組唯有(10,10,10),1種情形。
步驟二:找出四種顏色排列的方式,可以得到以下 4 種情形。
步驟三:三張牌出現的順序不同時,並不影響出牌情形,因此會有 4 種情形。
步驟四:因為每個數字的同顏色牌均有兩張,組合情形並不影響。
故可以得到 4 種情形。
結果如表一所示:
表1-1 異色群組(三張一組)
牌面總合 組合方式 可用類型 組合情形
30 (10,10,10) 1 4
33 (11,11,11) 1 4
10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10
-
3
36 (12,12,12) 1 4
39 (13,13,13) 1 4
總計 4 16
【1-2】異色群組(三張一組,共兩組):磚塊牌具有相同號碼,但顏色均不一樣。
條件一:手牌磚塊牌個數為14,首局破冰磚塊牌牌數必小於或等於14張。
條件二:破冰須點數總和為30點以上。
條件三:6張牌組破冰組合方式,須排除單一牌組即可破冰。
範例說明:
步驟一:找出牌面總合數30的排列方式。
可知道牌面數字相同,須分成6張(兩組數字)的情形為(1,1,1;9,9,9)
(2,2,2;8,8,8)(3,3,3;7,7,7)(4,4,4;6,6,6)(5,5,5;5,5,5),5
種情形。下表以(1;9)(2;8)(3;7)(4;6)(5;5)簡化表示
步驟二:找出四種顏色排列的方式,可以得到以下 4 種情形。
步驟三:如同1-1,因為數字出現的順序不同時,並不影響出牌情形,還是有 4 種情形。
因為每個數字的同顏色牌均有兩張,組合情形一樣並不影響。
步驟四:每組牌的搭配情形如下表示
故可以得到 種情形。
但如上列與下列數字相同時,因為每個數字的同顏色牌均有兩張,組合情形一樣並不影響,
則情形數維持為 4 × 4 種情形。
排列結果如下:
表1-2 異色群組(三張一組,共兩組)
牌面總合 組合方式 可用類型 組合情形
30 (1;9)(2;8)(3;7)(4;6)(5;5) 5 80
33 (5;6)(4;7)(3;8)(2;9)(1;10) 4 64
36 (6;6)(5;7)(4;8)(3;9)(2;10)(1;11) 4 64
39 (6;7)(5;8)(4;9)(3;10)(2;11)(1;12) 3 48
42 (7;7)(6;8)(5;9)(4;10)(3;11)(2;12)(1;13) 3 48
45 (7;8)(6;9)(5;10)(4;11)(3;12)(2;13) 2 32
48 (8;8)(7;9)(6;10)(5;11)(4;12)(3;13) 2 32
51 (8;9)(7;10)(6;11)(5;12)(4;13) 1 16
上
列
下
列
9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
-
4
54 (9;9)(8;10)(7;11)(6;12)(5;13) 1 16
57 (9;10)(8;11)(7;12)(6;13) 0
總計 25 400
【1-3】異色群組(三張一組,共三組)):磚塊牌具有相同號碼,但顏色均不一樣。
條件一:手牌磚塊牌個數為14,首局破冰磚塊牌牌數必小於或等於14張。
條件二:破冰須點數總和為30點以上。
條件三:9張牌組以上破冰組合方式,須排除任意6張牌組即可破冰。
排列結果如下:
表1-3 異色群組(三張一組,共三組)
牌面總合 組合方式 可用類型 組合情形
30 (3;3;4)(2;4;4)(2;3;5)(2;2;6)(1;4;5)
(1;3;6)(1;2;7)(1;1;8)
8 512
33 (3;4;4)(3;3;5)(2;4;5)(2;3;6)(2;2;7)
(1;5;5)(1;4;6)(1;3;7)(1;2;8)(1;1;9)
5 320
36 (3;3;6)(3;4;5)(2;5;5)(2;4;6)(2;3;7)
(2;2;8)(1;5;6)(1;4;7)(1;3;8)(1;2;9)
(1;1;10)
2 128
39 (4;4;5)(3;4;6)(3;3;7)(2;5;6)(2;4;7)
(2;3;8)(2;2;9)(1;6;6)(1;5;7)(1;4;8)
(1;3;9)(1;2;10)(1;1;11)
1 64
42 (4;5;5)(4;4;6)(3;5;6)(3;4;7)(3;3;8)
(2;6;6)(2;5;7)(2;4;8)(2;3;9)(2;2;10)
(1;6;7)(1;5;8)(1;4;9)(1;3;10)(1;2;11)
(1;1;12)
0
總和 16 1024
【1-4】異色群組(三張一組,共四組)):磚塊牌具有相同號碼,但顏色均不一樣。
條件一:手牌磚塊牌個數為14,首局破冰磚塊牌牌數必小於或等於14張。
條件二:破冰須點數總和為30點以上。
條件三:12張牌組以上破冰組合方式,須排除任意9張牌組即可破冰。排列結果如下:
表1-4 異色群組(三張一組,共四組)
牌面總合 組合方式 可用類型 組合情形
30 (2;2;3;3)(1;2;3;4)(1;1;4;4)(1;1;3;5)
(1;1;2;6)
5 1280
33 (2;2;3;4)(1;3;3;4) (1;2;4;4)(1;2;3;5)
(1;2;2;6) (1;1;4;5)(1;1;3;6)(1;1;2;7)
1 256
36 (2;2;4;4)(2;2;3;5)(2;3;3;4)(1;3;4;4) 0
-
5
(1;3;3;5)(1;2;4;5)(1;2;3;6)(1;1;4;6)
(1;1;3;7)(1;1;2;8)
總和 6 1536
【1-5】異色群組(四張一組):磚塊牌具有相同號碼,但顏色均不一樣。
條件一:手牌磚塊牌個數為14,首局破冰磚塊牌牌數必小於或等於14張。
條件二:破冰須點數總和為30點以上。
步驟一:找出牌面總合數>30,最接近30的排列方式。
可知道牌面數字相同,四張一組(8,8,8,8),1種情形。
步驟二:找出四種顏色排列的方式,可以得到以下 1 種情形。
步驟三:四張牌出現的順序不同時,並不影響出牌情形,因此會有 1 種情形。
步驟四:因為每個數字的同顏色牌均有兩張,但組合情形並不影響。
故可以得到 1 種情形。
排列結果如下:
表1-5 異色群組(四張一組)
牌面總合 組合方式 可用類型 組合情形
32 8 1 1
36 9 1 1
40 10 1 1
44 11 1 1
48 12 1 1
52 13 1 1
總和 6 6
【1-6】異色群組(四張一組,共兩組):磚塊牌具有相同號碼,但顏色均不一樣。
條件一:手牌磚塊牌個數為14,首局破冰磚塊牌牌數必小於或等於14張。
條件二:破冰須點數總和為30點以上。
條件三:8張牌組以上破冰組合方式,須排除任意4張牌組即可破冰。排列結果如下:
表1-6 異色群組(四張一組,共兩組)
牌面總合 組合方式 可用類型 組合情形
32 (1;7)(2;6)(3;5)(4;4) 4 4
36 (4;5)(3;6)(2;7)(1;8) 3 3
40 (5;5)(4;6)(3;7)(2;8)(1;9) 3 3
44 (5;6)(4;7)(3;8)(2;9)(1;10) 2 2
48 (6;6)(5;7)(4;8)(3;9)(2;10)(1;11) 2 2
8 8 8 8
-
6
52 (6;7)(5;8)(4;9)(3;10)(2;11)(1;12) 1 1
56 (7;7)(6;8)(5;9)(4;10)(3;11)(2;12)(3;13) 1 1
60 (7;8)(6;9)(5;10)(4;11)(3;12)(2;13) 0 0
總和 17 17
【1-7】異色群組(四張一組,共三組):磚塊牌具有相同號碼,但顏色均不一樣。
條件一:手牌磚塊牌個數為14,首局破冰磚塊牌牌數必小於或等於14張。
條件二:破冰須點數總和為30點以上。
條件三:12張牌組以上破冰組合方式,須排除任意8張牌組即可破冰。
排列結果如下:
表1-7 異色群組(四張一組,共三組)
牌面總合 組合方式 可用類型 組合情形
32 (2;3;3)(2;2;4)(1;3;4)(1;2;5)(1;1;6) 5 5
36 (2;3;4)(2;2;5)(1;4;4)(1;3;5)(1;2;6)
(1;1;7)
2 2
40 (3;3;4)(2;4;4)(2;3;5)(2;2;6)(1;4;5)
(1;3;6)(1;2;7)(1;1;8)
1 1
總和 8 8
【1-1~1-7研究分析】
異色群組排列分析
1.以三張一組的排列方式,其牌面總和數必定為3的倍數;同樣,以四張一組的排列方式,其
牌面總和數必定為4的倍數。
2.隨著可利用的牌組數越多,符合要求且未重複的組合方法會使牌面總和數下降。例如:使
用6張分為兩組可達到最高總和數為54;9張分為三組可達到最高總和數為39;12張分為四
組可達到最高總和數為33。
3.排列組合的方式會隨著總和數越高而遞減,且呈現等差的規則狀態。
組數 張數 牌面總和
30 32 33 36 39 40 42 44 45 48 51 52 54 56
2 3 5 4 4 3 3 2 2 1 1
4 4 3 3 2 2 1 1
3 3 8 5 2 1
4 5 2 1
4 3 5 2 1
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7
【研究二】探討首局完成「破冰行動」的「順序群組」組合方式
由遊戲規則定義可知,每人手牌14張。牌面數字最小為1,最大為13,同顏色但不同數字
群組只能最少3個磚塊牌一組且必須相連成序列。
【2-1】同色群組(連續三張):磚塊牌顏色均相同,但數字須為接連順序。
條件一:手牌磚塊牌個數為14,首局破冰磚塊牌牌數必小於或等於14張。
條件二:破冰須點數總和為30點以上。
≧30,n≧3
步驟一:找出牌面總合數>30,最接近30的排列方式。
可知道牌面顏色相同,三張一組順序(9、10、11),1種情形。
步驟二:找出數字排列的方式,可以得到以下 4 種情形。
步驟三:四張牌出現的順序不同時,並不影響出牌情形,因此會有 4 種情形。
步驟四:因為每個數字的同顏色牌均有兩張,但組合情形並不影響。
故可以得到 4 種情形。
排列結果如下:
表2-1 順序群組(三張一組)
牌面總合 組合方式 可用類型 組合情形
30 9、10、11 1 4
33 10、11、12 1 4
36 11、12、13 1 4
總計 3 12
【2-2】同色群組(連續四張):磚塊牌顏色均相同,但數字須為接連順序。
條件一:手牌磚塊牌個數為14,首局破冰磚塊牌牌數必小於或等於14張。
條件二:破冰須點數總和為30點以上。
條件三:4張牌組破冰組合方式,須排除3張牌組即可破冰。排列結果如下:
≧30,n≧4
表2-2 順序群組(四張一組)
牌面總合 組合方式 可用類型 組合情形
30 6、7、8、9 1 4
34 7、8、9、10 1 4
38 8、9、10、11 0 0
總和 2 8
9 10 11 9 10 11 9 10 11 9 10 11
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8
【2-3】同色群組(連續五張):磚塊牌顏色均相同,但數字須為接連順序。
條件一:手牌磚塊牌個數為14,首局破冰磚塊牌牌數必小於或等於14張。
條件二:破冰須點數總和為30點以上。
條件三:5張牌組以上破冰組合方式,須排除3、4張牌組即可破冰。排列結果如下:
≧30,n≧5
表2-3 順序群組(五張一組)
牌面總合 組合方式 可用類型 組合情形
30 4、5、6、7、8 1 4
35 5、6、7、8、9 0 0
總和 1 4
【2-1~2-3研究分析】
破冰組合方式受限於牌面數字總和,當「順序群組」牌數利用的越多,則排列的變化
就越少,選擇的條件也越少,排列過程中會出現重複的情形。發現3~5張排列破冰的組合數
呈現也是呈現等差的情形,12+8+4=24,共24種情形。
【2-4】同色群組(分2組共6張):磚塊牌顏色均相同,但數字須為接連順序。
條件一:手牌磚塊牌個數為14,首局破冰磚塊牌牌數必小於或等於14張。
條件二:破冰須點數總和為30點以上。
條件三:6張牌組以上破冰組合方式,須排除任一3張牌組即可破冰。
≧30,m+n=6,m≧3,n≧3
步驟一:找出牌面總合數>30,最接近30的排列方式。
可知道牌面顏色相同,三張一組順序(7、8、9)+(1、2、3);(6、7、8)+(2、3、
4);(5、6、7)+(3、4、5);(4、5、6)+(4、5、6),4種情形。
步驟二:找出數字排列的方式,可以得到以下 4 種情形。
步驟三:如同2-1,因為數字出現的順序不同時,並不影響出牌情形,還是有 4 種情形。
因為每個數字的同顏色牌均有兩張,組合情形一樣並不影響。
步驟四:每組牌的搭配情形如下表示
步驟五:須排除兩組間任意三張、四張、五張牌可以破冰之情形。
故可以得到 種情形。
上
列
下
列
7 8 9 7 8 9 7 8 9 7 8 9
1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3
-
9
但如上列與下列數字相同時,因為每個數字的同顏色牌均有兩張,組合情形一樣並不影響,
則情形數維持為 4 × 4 種情形。
排列結果如下:
表 2-4 順序群組(六張二組)
牌面總合 組合方式 可用類型 組合情形
30 (7、8、9)+(1、2、3) (6、7、8)+(2、3、4)
(5、6、7)+(3、4、5) (4、5、6)+(4、5、6)
4 64
33 (8、9、10)+(1、2、3) (7、8、9)+(2、3、4)
(6、7、8)+(3、4、5) (5、6、7)+(4、5、6)
3 48
36 (8、9、10)+(2、3、4) (7、8、9)+(3、4、5)
(6、7、8)+(4、5、6) (5、6、7)+(5、6、7)
3 48
39 (8、9、10)+(3、4、5) (7、8、9)+(4、5、6)
(6、7、8)+(5、6、7)
2 32
42 (8、9、10)+(4、5、6) (7、8、9)+ (5、6、7)
(6、7、8)+ (6、7、8)
2 32
45 (8、9、10)+(5、6、7) (7、8、9)+ (6、7、8) 0 0
48 (8、9、10)+(6、7、8) (7、8、9)+(7、8、9) 1 16
51 (8、9、10)+(7、8、9) 0 0
54 (8、9、10)+ (8、9、10) 2 32
總和 17 272
【2-5】同色群組(分2組共7張):磚塊牌顏色均相同,但數字須為接連順序。
條件一:手牌磚塊牌個數為14,首局破冰磚塊牌牌數必小於或等於14張。
條件二:破冰須點數總和為30點以上。
條件三:7張牌組破冰組合方式,須排除單一3張牌組或4張、5張、6張牌組即可破冰。
≧30,m+n=7,m≧3,n≧3
表2-5 順序群組(七張二組)
牌面總合 組合方式 可用類型 組合情形
30 (3、4、5、6)+(3、4、5) 1 16
31 (4、5、6、7)+(2、3、4)
(1、2、3、4)+ (6、7、8)
1 16
32 (5、6、7、8)+(1、2、3)
(2、3、4、5)+(5、6、7)
1 16
33 (3、4、5、6)+(4、5、6) 0 0
總和 3 48
【2-6】同色群組(分2組共8張):磚塊牌顏色均相同,但數字須為接連順序。
條件一:手牌磚塊牌個數為14,首局破冰磚塊牌牌數必小於或等於14張。
條件二:破冰須點數總和為30點以上。
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10
條件三:8張牌組以上破冰組合方式,須排除7張牌組以下即可破冰。
≧30,m+n=8,m≧3,n≧3
步驟一:八張牌組可以分為3張+5張;4張+4張,兩大基本情形,依循2-1方法進行排列。
步驟二:張數增加但是顏色仍只有四色,因此排列數不變為 。
步驟三:每組牌的搭配情形如下表示
步驟五:須排除兩組間任意三張、四張、五張、六張、七張牌可以破冰之情形。
故可以得到 種情形。
但如上列與下列數字相同時,因為每個數字的同顏色牌均有兩張,組合情形一樣並不影響,
則情形數維持為 4 × 4 種情形。
排列結果如下:
表2-6 順序群組(八張二組)
牌面總合 組合方式 可用類型 組合情形
30 (1、2、3、4、5)+(4、5、6) 1 16
31 (3、4、5、6、7)+(1、2、3) 1 16
32 (2、3、4、5、6)+(3、4、5)
(1、2、3、4)+(4、5、6、7)
(2、3、4、5)+(3、4、5、6)
0 0
33 (1、2、3、4、5)+(5、6、7) 0 0
34 (3、4、5、6、7)+(2、3、4) 0 0
35 (2、3、4、5、6)+(4、5、6) 0 0
36 (1、2、3、4、5)+(6、7、8)
(1、2、3、4)+(5、6、7、8)
(2、3、4、5)+(4、5、6、7)
(3、4、5、6)+(3、4、5、6)
0 0
總計 2 32
上
列
下
列
1 2 3 4 4 1 2 3 2 3 4 1 1 2 3 4
4 5 6 7 7 4 5 6 5 6 7 4 4 5 6 7
上
列
下
列 2 3 4 5 5 2 3 4 3 4 5 2 2 3 4 5
6
3 4 5 3 4 5
6
3 4 5
6
3 4 5
6
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【2-7】同色群組(分2組;3組共9張):磚塊牌顏色均相同,但數字須為接連順序。
條件一:手牌磚塊牌個數為14,首局破冰磚塊牌牌數必小於或等於14張。
條件二:破冰須點數總和為30點以上。
條件三:9張牌組破冰組合方式,須排除單一牌組、任兩組牌組組合即可破冰。
可分為以下兩種情形:兩組(6張+3張)、(5張+4張);三組(3張+3張+3張)
≧30,m+n=9,m≧3,n≧3
≧30,p+q+r=9,p≧3,
q≧3,r≧3
排列結果如下:
表2-7 順序群組(九張二組、三組)
牌面總合 組合方式 可用類型 組合情形
30 (1、2、3、4、5、6)+(2、3、4)
(5、6、7)+(1、2、3)+(1、2、3) →4×4×4
(4、5、6)+(2、3、4)+(1、2、3)
(3、4、5)+(3、4、5)+(1、2、3) →3組不能同色
3 176
33 (1、2、3、4、5)+ (3、4、5、6)
(2、3、4、5、6、7)+(1、2、3)
(1、2、3、4、5、6)+(3、4、5)
(6、7、8)+(1、2、3)+(1、2、3)
(5、6、7)+(2、3、4)+(1、2、3)
(4、5、6)+(2、3、4)+(2、3、4)
(3、4、5)+(3、4、5)+(2、3、4) →3組不能同色
2 112
36 (2、3、4、5、6、7)+(2、3、4)
(1、2、3、4、5、6)+(4、5、6)
(5、6、7)+(2、3、4)+(2、3、4)
(4,5,6)+(4,5,6)+(1,2,3)
(3、4、5)+(3、4、5)+(3、4、5) →3組不能同色
1 48
37 (1、2、3、4、5)+(4、5、6、7) 0
總和 6 336
【2-4~2-7研究分析】
(1)8張順序牌組最小值為1+2+3+4+….+7+8=36,已大於破冰條件,因此不予討論。
(2)牌面總和數超過30時,且順序組張數均大於三張,會出現包含破冰張數較小的排列情形。
(3)同一顏色數字不能出現在分為三組時,因此排列狀況會減少16種情形。
例如:總和數31:(1、2、3、4、5、6)+(1、2、3、4) →使用黃色標記處數字即可破冰
總和數34:(1、2、3、4、5、6、7)+(1,2,3)
-
12
【2-8】同色群組(分2組;3組共10張):磚塊牌顏色均相同,但數字須為接連順序。
條件一:手牌磚塊牌個數為14,首局破冰磚塊牌牌數必小於或等於14張。
條件二:破冰須點數總和為30點以上。
條件三:10張牌組破冰組合方式,須排除單一牌組、任兩組牌組組合即可破冰。
可分為以下兩種情形:兩組(7張+3張)、(6張+4張)、(5張+5張);
≧30,m+n=10,m≧3,n≧3
三組(4張+3張+3張)
≧30,p+q+r=10,p≧3,q≧3,r≧3
排列結果如下:
表2-8 順序群組(十張二組、三組)
牌面總合 組合方式 可用類型 組合情形
30 (1、2、3、4、5)+(1、2、3、4、5)
(1、2、3)+(1、2、3)+(3、4、5、6) →3組不能同色
2 64
31 (1、2、3、4、5、6)+(1、2、3、4)
32 (2、3、4)+(2、3、4)+(2、3、4、5)
33 (1、2、3)+(2、3、4)+(3、4、5、6)
34 (1、2、3、4、5、6、7)+(1,2,3)
35 (2、3、4、5、6)+(1、2、3、4、5)
總計 2 64
【2-9】同色群組(分2組;3組共11張):磚塊牌顏色均相同,但數字須為接連順序。
條件一:手牌磚塊牌個數為14,首局破冰磚塊牌牌數必小於或等於14張。
條件二:破冰須點數總和為30點以上。
條件三:11張牌組破冰組合方式,須排除單一牌組、任兩組牌組組合即可破冰。
可分為以下兩種情形:
兩組(8張+3張)、(7張+4張)、(6張+5張),均包含重複情形;
≧30,m+n=11,m≧3,n≧3
三組(5張+3張+3張)、(4張+4張+3張)
≧30,p+q+r=11,p≧3,q≧3,r≧3
排列結果如下:
表2-9 順序群組(11張二組、三組)
牌面總合 組合方式 可用類型 組合情形
30 (1、2、3)+(2、3、4)+(1、2、3、4、5)→3組不能同色
(1、2、3)+(1、2、3、4)+(2、3、4、5)→3組不能同色
2 96
32 (1、2、3)(1、2、3)(2、3、4、5、6)
33 (2、3、4)(2、3、4)(1、2、3、4、5)
(2、3、4) (1、2、3、4)(2、3、4、5)
34 (1、2、3)(2、3、4、5)(2、3、4、5)
-
13
35 (1、2、3)(2、3、4)(2、3、4、5、6)
36 (1、2、3、4、5、6)+(1、2、3、4、5)
總計 2 96
【2-10】同色群組(分2組;3組;4組共12張):磚塊牌顏色均相同,但數字須為接連順序。
條件一:手牌磚塊牌個數為14,破冰磚塊牌牌數必小於或等於14張,點數總和為30點以上。
條件二:12張牌組破冰組合方式,須排除單一牌組、任兩組牌、任三組牌組組合即可破冰。
條件三:牌組顏色不能有3組以上顏色相同。
四組排列情形 至少三組同色情形 四組同色情形 總和數
4×4×4×4 -16-16-16-16 +4 196
可分為以下情形:兩組(9張+3張)、(8張+4張)、(7張+5張)、(6張+6張);
≧30,m+n=12,m≧3,n≧3
三組(6張+3張+3張)、(5張+4張+3張)、(4張+4張+4張)
≧30,p+q+r=12,p≧3,q≧3,r≧3
四組(3張+3張+3張+3張)
≧30,p+q+r+s
=12,p≧3,q≧3,r≧3,s≧3
排列結果如下:
表2-10 順序群組(12張二組、三組、四組)
牌面總合 組合方式 可用類型 組合情形
30 (1,2,3)+(1,2,3)+(1,2,3)+(3,4,5)
(1,2,3)+(1,2,3)+(2,3,4)+(2,3,4)
(1,2,3,4)+(1,2,3,4)+(1,2,3,4)
3 440
31 (1,2,3,4,5)+(1,2,3,4)+(1,2,3)
33 (1,2,3,4,5,6)+(1,2,3)+(1,2,3)
(1,2,3)+(1,2,3)+(2,3,4)+(3,4,5)
(1,2,3)+(2,3,4)+(2,3,4)+(2,3,4)
1 196
34 (1,2,3,4)+(1,2,3,4)+(2,3,4,5)
總計 4 636
【2-11】同色群組(分2組;3組;4組共13張):磚塊牌顏色均相同,但數字須為接連順序。
條件一:手牌磚塊牌個數為14,破冰磚塊牌牌數必小於或等於14張,點數總和為30點以上。
條件二:13張牌組破冰組合方式,須排除單一牌組、任兩組牌、任三組牌組組合即可破冰。
條件三:牌組顏色不能有3組以上顏色相同。排列結果如下:
可分為以下情形:兩組(10張+3張)、(9張+4張)、(8張+5張)、(7張+6張);
≧30,m+n=13,m≧3,n≧3
三組(7張+3張+3張)、(6張+4張+3張)、(5張+5張+3張)、(5張+4張+4張)
≧30,p+q+r=13,p≧3,q≧3,r≧3
四組(4張+3張+3張+3張)
-
14
≧30,p+q+r+s
=13,p≧3,q≧3,r≧3,s≧3
表2-11 順序群組(13張二組、三組、四組)
牌面總合 組合方式 可用類型 組合情形
30 (1,2,3,4)+(1,2,3,4)+(1,2,3,4,5) 0 0
31 (1,2,3,4)+(1,2,3)+(1,2,3)+(2,3,4) 0 0
32 (1,2,3)+(1,2,3)+(1,2,3)+(2,3,4,5) 0 0
34 0 0
總計 0 0
【2-1~2-11研究分析】 順序群組排列分析
1.破冰組合方式受限於牌面數字總和,當「順序群組」牌數利用的越多,則最少使用及不重
複排列的變化就越少,選擇的條件也越少,排列過程中會出現重複的情形。
2.牌面總和數超過30時,且順序組張數均大於三張,會出現包含破冰張數較小的排列情形。。
3.順序牌組接續數大於8張時必定可以破冰。
4.當牌組利用至牌組數13張時,牌列組成情形必為重複情形。
5.排列過程中必須考慮的條件包含如下:
(1)數字總合是否達到破冰要求。
(2)是否包含其他牌組破冰條件。
(3)顏色重複是否超過三組。
【研究三】探討首局完成「破冰行動」的「異色群組+順序群組」組合方式
利用研究一、二所完成的分析情形可以歸納,異色群組:必為 3 或 4 的倍數。且不能破
冰(< 30 )的情形為基礎進行分析。
條件一:手牌磚塊牌個數為14,首局破冰磚塊牌牌數(異色群組+順序群組)必小於或等於
14張。
條件二:破冰須點數總和為30點以上,且異色群組和<30;順序群組<30。
<30,n≧3
步驟一:異色群組(各種變化)
-
15
步驟三:異色群組情形為 ,因此會有 4 種情形。
步驟四:順序群組情形須考慮顏色重複的條件,當所配合的群組中出現4張以上同數字時,
須分為順序群組兩組同色或兩組異色時討論。
(1)兩組同色時,選擇情形為 4 × 1 × 4 = 16
(2)兩組異色時,選擇情形為 4 × 3 × 4 = 48
各組牌面總合排列情形如下:
表3-1 異色群組 順序群組 總合未滿30所有組合類型 異色群組(m) 順序群組(n)
總合 類型 總合 類型 3 (1、1、1) 3 4 (1、1、1、1) 4 5 6 (2、2、2)
(1、1、1)+(1、1、1) 6 (1,2,3)
7 (1、1、1)+(1、1、1、) 7 8 (2、2、2、2)
(1、1、1、1)+ (1、1、1、1) 8
9 (3、3、3) (2、2、2)+(1、1、1)
9 (2、3、4)
10 (1、1、1、1)+(2、2、2) 10 (1、2、3、4) 11 (1、1、1)+(2、2、2、2) 11 12 (4、4、4)
(3、3、3)+(1、1、1) (2、2、2)+(2、2、2) (3、3、3、3) (2、2、2、2)+(1、1、1、1)
12 (3、4、5) (1、2、3)+(1、2、3)
13 (1、1、1、1)+(3、3、3) (1、1、1、1)+(1、1、1)+(2、2、2)
13
14 (2、2、2)+(2、2、2、2) (1、1、1)+(1、1、1)+(2、2、2、2)
14 (2、3、4、5)
15 (5、5、5) (4、4、4)+(1、1、1) (3、3、3)+(2、2、2)
15 (1、2、3、4、5) (4、5、6) (1、2、3)+(2、3、4)
16 (4、4、4、4) (3、3、3、3)+ (1、1、1、1) (2、2、2、2)+ (2、2、2、2)
16 (1、2、3)+(1、2、3、4)
17 (2、2、2、2)+(3、3、3) (3、3、3)+(1、1、1、1)、(1、1、1、1) (1、1、1)+(2、2、2)+(2、2、2、2)
17
18 (6、6、6) (5、5、5)+(1、1、1) (4、4、4)+(2、2、2) (3、3、3)+(3、3、3)
18 (5、6、7) (3、4、5、6) (1、2、3)+(3、4、5) (2、3、4)+(2、3、4) (1、2、3)+(1、2、3)+(1、2、3)
19 (4、4、4、4)+(1、1、1) (3、3、3、3)+(1、1、1、1)+(1、1、1) (2、2、2、2)+(2、2、2、2)+(1、1、1) (5、5、5)+(1、1、1、1) (4、4、4)+(1、1、1)+(1、1、1、1) (3、3、3)+(2、2、2)+(1、1、1、1)
19 (2、3、4)+(1、2、3、4)
20 (5、5、5、5) (4、4、4、4) + (1、1、1、1) (3、3、3、3) + (2、2、2、2)
20 (2、3、4、5、6) (1、2、3)+(2、3、4、5) (1、2、3、4)+(1、2、3、4)
-
16
(續)表 3-1 異色群組 順序群組 總合未滿 30 所有組合類型
總合 類型 總合 類型 21 (7、7、7)
(6、6、6)+(1、1、1) (5、5、5)+(2、2、2) (4、4、4)+(3、3、3)
21 (6、7、8) (1、2、3)+(4、5、6) (2、3、4)+(3、4、5) (1、2、3)+(1、2、3)+(2、3、4) (1、2、3)+(1、2、3、4、5)
22 (4、4、4、4)+(2、2、2) (3、3、3、3)+(1、1、1、1)+(2、2、2) (4、4、4、4)+(1、1、1)+(1、1、1)
22 (4、5、6、7) (3、4、5)+(1、2、3、4)
23 (5、5、5、5)+(1、1、1) (4、4、4、4)+(1、1、1、1)+(1、1、1) (3、3、3、3)+(2、2、2、2)+(1、1、1)
23
24 (8、8、8) (7、7、7)+(1、1、1) (6、6、6)+(2、2、2) (5、5、5)+(3、3、3) (4、4、4)+(4、4、4) (6、6、6、6) (5、5、5、5) + (1、1、1、1) (4、4、4、4) + (2、2、2、2) (3、3、3、3) + (3、3、3、3)
24 (7、8、9) (1、2、3)+(5、6、7) (2、3、4)+(4、5、6) (3、4、5)+(3、4、5) (1、2、3)+(1、2、3)+(3、4、5) (1、2、3)+(2、3、4)+(2、3、4) (1、2、3)+( 3、4、5、6) (1、2、3、4)+(2、3、4、5) (2、3、4)+(1、2、3、4、5)
25 (7,7,7)+(1,1,1,1) (4,4,4,4)+(3,3,3)
25 (3、4、5、6、7) (4、5、6)+(1、2、3、4)
26 26 (5、6、7、8) (1、2、3)+(2、3、4、5、6)
27 (9、9、9) (8、8、8)+(1、1、1) (7、7、7)+(2、2、2) (6、6、6)+(3、3、3) (5、5、5)+(4、4、4)
27 (8、9、10) (1、2、3)+(6、7、8) (2、3、4)+(5、6、7) (3、4、5)+(4、5、6) (1、2、3)+(1、2、3)+(4、5、6) (1、2、3)+(2、3、4)+(3、4、5) (2、3、4)+(2、3、4)+(2、3、4) (3、4、5)+(1、2、3、4、5)
28 (7、7、7、7) (6、6、6、6)+(1、1、1、1) (5、5、5、5)+ (2、2、2、2) (4、4、4、4)+ (3、3、3、3)
28 (5、6、7)+(1、2、3、4) (1、2、3)+( 4、5、6、7) (1、2、3、4)+(3、4、5、6) (2、3、4、5)+(2、3、4、5)
29 (7、7、7)+(2、2、2、2) 29 (2、3、4)+(2、3、4、5、6)
陸、研究結果與討論
一、拉密牌的破冰問題能應用在其他排列遊戲上,並且能與分配的問題進行結合。例如設定
30為破冰的條件,與手牌14張牌數的分配狀況,而任意兩組結合達到30的組合數是最多。
二、點數越小的手牌其變化與應用於破冰的範圍越多。
三、手牌拿取原則以介於8~10之間,因破冰點數為30,平均數為10(30÷3)~7.5(30÷4)之間,可
以達到最接近破冰的原則。
四、『異色牌組』無論是三張或是四張,其組成數會隨著點數變大而減少。
五、『異色牌組』隨著可利用的牌組數越多,符合要求且未重複的組合方法會使牌面總和數
下降。例如:使用6張分為兩組可達到最高總和數為54;9張分為三組可達到最高總和數
為39;12張分為四組可達到最高總和數為33。
六、『異色牌組』可以利用的方式呈現等距下降
-
17
七、『異色牌組』可用牌型,兩組6張和最大為54,(9,9,9;9,9,9)
兩組8張和最大為56,(7,7,7,7;7,7,7,7)
三組9張和最大為39,(4,4,4;4、4、4;5、5、5)
三組12張和最大為40,(3,3,3,3;3,3,3,3;4,4,4,4)
八、『順序牌組』當牌面總和數超過30時,且順序組張數均大於三張,會出現包含破冰張數
較小的排列情形。
九、『順序牌組』接續數大於8張時必定可以破冰。
柒、結論
本研究目的在於探討排列與字牌遊戲間的關係,並試著提出數學性的邏輯思考策略來加以分
析與歸納關聯性。我們發現不同的牌面組合方式會改變影響可能產生的結果,也發現特定質數不
存在組合之間,『異色牌組』、『順序牌組』存有特定的關係。我們將持續鑽研更多不一樣的牌類
遊戲模組,透過遊戲設計中的點數奧秘來探索排列組合的數學問題,以融入在日後的排列組合的
歸納研究,更豐富此問題的深度與難度。
這次的討論中讓我們明白看似簡單的數學遊戲其實充滿排列的變化,我們不僅要學會耐
心做研究的重要和精神的調劑,可以將所了解的運用到遊戲之中,做到「學以致用」,分析時,
更要懂得善用「團結力量大」,適時的發表意見固然重要,但也不能忽略了同伴的想法,適時
提供不同的見解。因為整理和分析都需要花費很多的精神和思考,透過不斷的推敲,才將資
料整理完成,過程中使我們受益不少。
捌、參考資料及其他
柏克斯 Rummikub 介紹 http://www.psuche.com.tw/Rummikub_WEB/
組數 張數 牌面總和
30 32 33 36 39 40 42 44 45 48 51 52 54 56
2 3 5 4 4 3 3 2 2 1 1
4 4 3 3 2 2 1 1
3 3 8 5 2 1
4 5 2 1
4 3 5 2 1
http://www.psuche.com.tw/Rummikub_WEB/