好玩的电梯策略

来源:互联网 发布:玩传奇的网络加速器 编辑:程序博客网 时间:2024/06/08 13:27
        昨天晚上坐电梯下楼(一层),并联控制的两个电梯同时停了,我自作聪明的让一个电梯先下去开路,等了一会才上电梯,最后的结果是我居然比另外一个电梯晚到。看来我的小聪明没有起到作用。这玩意儿能不能在数学上做点解释,感觉挺好玩的,自己就做了一些假设和计算,如果有好的建议和方案,欢迎留言和探讨。

        问题抽象:假设小明要从大楼的x1层到达1层,这里当然x1》1,大楼电梯是两个并联控制的电梯,即只有一对上下按钮。此外,假设电梯通过每层的时间为m,如果电梯停下来进人的时间为n,这里假设m<n。那么小明该如何选择策略,让自己最快的到达1层楼捏。

        问题的粗糙探讨:

        假设这里的两个电梯分别是电梯甲和电梯乙,电梯在每一层停下(即被按)的概率为p(而且层与层之间是独立的);此外,如果两个电梯同时到达某一层,而且该层被按,小明所在的电梯停下来,而另一个顺利下行。

        策略1:小明随机选择一个电梯进入。

        在该策略下,两个电梯可以认为是同时出发,如果每层被按,即最糟糕的情况下,小明到达一层的时间期望是(x1-1)*m+n^[(x1-1)/2]

       策略2:小明自作聪明的等到电梯乙到了x2楼才进入电梯甲(和我一样)

            情况1:电梯乙在x2楼停下

                 两个电梯能否相遇。假设小明进了电梯甲后经过Q层与电梯乙相遇,那么Q为N的期望是:

                 nNp+Nn=[N-(x1-x2-1)]*m+[N+1-(x1-x2-1)]*n*p

                 化简后居然是p=(m/n)*[(x1-x2-1)/(x2-x1)],由于x1-x2>1,p<0,不可能存在。

                 那么两个电梯无法相遇,可以认为电梯甲独立下降,则小明到达一层的时间期望是(x1-1)*m+n^[(x1-1)]。这下好了,连2都不用除了

           情况2:电梯乙在x2楼未停

                两个电梯相遇。nNp+Nn=[N-(x1-x2-1)]*m+[N-(x1-x2-1)]*n*p

                化简后是p=n/m,大于1,也不可能。

                也可认为电梯甲是独立下降的,时间期望和上一种情况一样。

      可以看到策略1的最差情况都比策略2的期望好,所以还是应该随机选择一个电梯进去。但是在过程中,很多是有问题的,特别是在讨论和计算两个电梯能否相遇的时候,感觉怪怪的,说不清理由;还有就是,不知道能否用计算机方法跑跑,看那个决策更好。