Re: Welche Strategie bei Mastermind
Man hat mir gesagt, daß man bei einer Mastermindvariante (4
Plätze á 0-9, keine Farben) mit 4 bis 6 Zügen auf jeden Fall
die Kombination herausfinden kännte.
Das braucht - wenn' ich keinen dicken Bock schieße - mindestens 7 Züge, um zwingend zu klappen.
Nehmen wir mal an jeder der 10 Ziffern darf nur einmal vorkommen. Wenn wir für dieses Problem schon mehr als 5 Züge im ungünstigsten Fall brauchen, dann ist klar, dass bei mehrfacher Nennung nicht mit weniger gehen kann. Dann will ich's noch weiter vereinfachen, indem ich nur klären will WELCHE Ziffern vorkommen und ihre Position außer Acht lasse.
Ich glaube nun belegen zu können, dass 6 Züge nötig sind, um zwingend die 4 passenden Ziffern zu finden:
Ich betrachte zuerst eine Zug-Folge, bei insgesamt jede Ziffer GENAU 2x vorkommt
(1) 0123
(2) --2345
(3) ----4567
(4) ------6789
(5) 01------89
Weil es insgesamt 8 Treffer geben muss, kann ich folgern, wie sich die Treffer überhaupt auf die einzelnen Züge aufteilen können. Es gibt nur folgende Möglichkeiten für eine Summe mit 5 Summanden:
8 = 4+4+0+0+0 #
8 = 4+3+1+0+0 #
8 = 4+2+2+0+0
8 = 4+2+1+1+0 #
8 = 4+1+1+1+1 #
8 = 3+3+2+0+0 #
8 = 3+3+1+1+0
8 = 3+2+2+1+0
8 = 3+2+1+1+1 #
8 = 2+2+2+2+0
8 = 2+2+2+1+1 #
Jetzt kann man durch entstehende Widersprüche (sollte stimmen - Ungläubige sollten es ausprobieren) alle Summen als unmöglich ausschließen, die ich markiert habe. Was bleibt ist die Erkenntnis, dass eine der obigen Züge zwangsläufig KEINEN Treffer enthält.
Sobald ich die Zeile habe, reduziert sich das Problem auf 6 Ziffern. Im ungünstigstem Fall passiert das nach 4 Zügen (passiert es dann auch noch nicht, ist klar, dass es in (5) passieren muss). Alle bis dahin erhaltenen Treffer behalten aber auch dann ihre Gültigkeit, allerdings habe ich 2 Züge mehr gebraucht als wenn ich von vorne herein das Problem nur mit 6 Ziffern hätte lösen wollen.
Schauen wir wieso:
(a) 0123
(b) --2345
(c) 01--45
Obwohl nur 6 Ziffern zur Auwahl stehen, ist die Summe der Treffer auch hier wieder 8=3+3+2 (geht nicht anders, wenn wir vom ungünstigstem Fall ausgehen). Allerdings brauchen wir nur die beiden ersten Züge auszuführen, die Treffer im 3. Zug sind dann klar.
Aus den beiden Zeilen, die 3 Treffer erbringen kann ich jetzt 2 SICHER vorkommende Ziffern bestimmen. Nehmen wir mal an, (a) und (c) brächten jeweils 3 Treffer, dann wissen wir, dass die Ziffern 0 und 1 auf jeden Fall in der Kombination vorkommen. Die verbleibenden Möglichkeiten lauten dann:
0124
0125
0134
0135
Und hier ist mir keine Möglichkeit bekannt, wie das Problem IMMER in 2 Zügen zu lösen sein sollte. Die Lösung ist, immer vorausgesetzt, wir betrachten den ungünstigsten Fall, bei 6 Ziffern nur in 5 Zügen ZWINGEND zu erreichen.
Jetzt brauchen wir nur noch festzustellen, welche Züge aus (1) bis (5) noch zusätzlich zu den 5en hier unten hinzu kommen. Also (1) und (a) sind wohl gleich, wie auch (2) und (b). Dann machen wir den 3. Zug (3), der ergibt mit (5), den wir ja auf alle Fälle folgern können und nicht ausführen müssen, (c). Einer mehr als nötig! Und schließlich (4), den wir brauchen, um die Ziffern 6789 zu verwerfen, die in unserem 6-Ziffer-Problem gar nicht vorkommen.
Was ich offen lassen muss ist die Frage, ob's nicht eine Möglichkeit abhängig vom Resultat des ersten Zuges gibt, die uns am Ende einen Zug sparen könnte. Dann wäre das Problem tatsächlich zwingend in 6 Zügen zu bewältigen.
Und zum Abschluss ein Beispiel, das illustriert, dass mit dieser Strategie tatsächlich die 7 Züge gebraucht werden. Die zu eratende Kombination lautet 0124:
(1) 0123--|---- -> 3
(2) --2345|---- -> 2
(3) ----45|67-- -> 1
(4) ------|6789 -> 0
Ich folgere:
(a) 01--45|---- -> 3
Also treten 01 in der Kombination auf. Weil alle 4 oben aufgezählten Möglickeiten jetzt gleich berechtigt sind, wähle ich jetzt
(5) 012--5|---- -> 3
und brauche dann zwingend einen weiteren Zug, z.B.
(6) -1234-|---- -> 3,
um in (7) die richtigen Ziffern zu folgern.
Vielleicht fällt ja jemandem eine bessere Strategie und damit ein Fehler in meinen Überlegungen ein. Auch bin ich mir nicht sicher, ob es durch geschicktes Positionieren der Ziffern möglich ist, nebenbei noch die richtigen Plätze der Ziffern zu ermitteln. Hat da jemand eine Idee?
Achim