博弈论中的简单合作博弈 C#实现
最近在看一本关于博弈的书.有个比较简单的合作不合作的博弈.挺有意思，大意是这样的:
这个博弈是对现实生活中人与人之间是否合作的简单抽象，具体内容和规则可以概括为“如果A与B都是合作态度，则是双赢，每人得3分；如果A合作态度，B玩阴的，则A欺骗了B，取得了B本该得到的利益，则B得5分，A扣3分，反之亦然。最后如果A和B都不合作，则一拍两散，两个人都白费劲，则每人扣一分”在这个游戏里，每个人都和除了自己之外的人合作100次，则得分最高的人胜利.
我抽象到C#代码里是用一个接口来规范参与者，让他们实现自己的算法,并通过泛型列表保存和对手之间以往的合作记录，并可以根据合作记录来返回采取的策略..废话不说接口代码如下:
Code
对于我的策略，我在第一次合作时保持合作态度，在以后是否合作都根据对手和自己上一步的情况来确定是否合作
具体代码如下:
1
public
class
CareySon : ActorBase
2
{
3
Dictionary<string, List<bool>> Record;//用于保存和对手以往的记录
4 public Songyunjian()//构造函数,用于构造记录
5
{
6 Record = new Dictionary<string, List<bool>>();
7
}
8 public string GetUniqueCode() //返回你的唯一标识
9 {
10 return "CareySon";
11 }
12 public void AddRecord(string OpponentName, bool record)
13 {
14 if (!Record.ContainsKey(OpponentName))//如果没合作过，创建合作记录
15 {
16 List<bool> l = new List<bool>();
17 l.Add(record);
18 Record.Add(OpponentName, l);
19 }
20 else
21 {
22 Record[OpponentName].Add(record);//利用索引器把记录添加到list里
23 }
24 }
25 public bool Gamble(string name)
26 {
27 if (!Record.ContainsKey(name))//如果是第一次合作，则保持合作态度
28 {
29 return true;
30 }
31 else
32 {
33 List<bool> t = Record[name];
34 if (t.Count >= 1)
35 {
36 if (t[t.Count - 1])//如果最后一次是合作则返回合作
37 {
38 return true;
39 }
40 else//否则返回不合作
41 {
42 return false;
43 }
44 }
45 return true;
46
47
48 }
49 }
50 public int Score
51 {
52 get { return _score; }
53 set{_score=value;}
54 }
55 public int _score=0;//用于记录每个人的分数
56
57
}
public
class
CareySon : ActorBase2
{
3
Dictionary<string, List<bool>> Record;//用于保存和对手以往的记录4
public Songyunjian()//构造函数,用于构造记录5
{
6
Record = new Dictionary<string, List<bool>>();7
}8
public string GetUniqueCode() //返回你的唯一标识9
{10
return "CareySon";11
}12
public void AddRecord(string OpponentName, bool record)13
{14
if (!Record.ContainsKey(OpponentName))//如果没合作过，创建合作记录15
{16
List<bool> l = new List<bool>();17
l.Add(record);18
Record.Add(OpponentName, l);19
}20
else21
{22
Record[OpponentName].Add(record);//利用索引器把记录添加到list里23
}24
}25
public bool Gamble(string name)26
{27
if (!Record.ContainsKey(name))//如果是第一次合作，则保持合作态度28
{29
return true;30
}31
else32
{33
List<bool> t = Record[name];34
if (t.Count >= 1)35
{36
if (t[t.Count - 1])//如果最后一次是合作则返回合作37
{38
return true;39
}40
else//否则返回不合作41
{42
return false;43
}44
}45
return true;46
47
48
}49
}50
public int Score51
{52
get { return _score; }53
set{_score=value;}54
}55
public int _score=0;//用于记录每个人的分数56
57
}
下面是一个我加进去的随机选手，即合作和不合作的态势是随机的,这里只展示Gamble()方法，其他同
1
public
bool
Gamble(
string
name)
2 {
3 Random rd = new Random();
4 int i = rd.Next( 2 );
5 if (i == 1 )
6 {
7 return true ;
8 }
9 return false ;
10 }
2 {
3 Random rd = new Random();
4 int i = rd.Next( 2 );
5 if (i == 1 )
6 {
7 return true ;
8 }
9 return false ;
10 }
下面是我一个舍友的策略，即根据后3次的合作记录来返回是否合作，Gamble()方法如下:
1
public
bool
Gamble(
string
name)
2 {
3 int z = 0 ;
4 if ( ! Record.ContainsKey(name))
5 {
6 return true ;
7 }
8 else
9 {
10 List < bool > l = Record[name];
11 if (l.Count == 1 )
12 {
13 if (l[ 0 ])
14 {
15 return true ;
16 }
17 else
18 {
19 return false ;
20 }
21 }
22 else if (l.Count == 2 )
23 {
24 if (l[ 0 ] && l[ 1 ])
25 {
26 return true ;
27 }
28 else
29 {
30 return false ;
31 }
32 }
33 else if (l.Count >= 3 )
34 {
35 if (l[l.Count - 1 ]) z ++ ;
36 if (l[l.Count - 2 ]) z ++ ;
37 if (l[l.Count - 3 ]) z ++ ;
38 if (z >= 2 ) return true ;
39 else {
40 return false ;
41 }
42 }
43 }
44 return false ;
45 }
2 {
3 int z = 0 ;
4 if ( ! Record.ContainsKey(name))
5 {
6 return true ;
7 }
8 else
9 {
10 List < bool > l = Record[name];
11 if (l.Count == 1 )
12 {
13 if (l[ 0 ])
14 {
15 return true ;
16 }
17 else
18 {
19 return false ;
20 }
21 }
22 else if (l.Count == 2 )
23 {
24 if (l[ 0 ] && l[ 1 ])
25 {
26 return true ;
27 }
28 else
29 {
30 return false ;
31 }
32 }
33 else if (l.Count >= 3 )
34 {
35 if (l[l.Count - 1 ]) z ++ ;
36 if (l[l.Count - 2 ]) z ++ ;
37 if (l[l.Count - 3 ]) z ++ ;
38 if (z >= 2 ) return true ;
39 else {
40 return false ;
41 }
42 }
43 }
44 return false ;
45 }
我的另一个舍友的策略是通过以往所有的合作记录来决定，如果合作次数大于不合作的，则合作，如果小于，则不合作，等于也不合作,代码如下:
1
public
bool
Gamble(
string
name)
2 {
3 int z = 0 , c = 0 ; // z是合作次数，c是不合作次数
4 if ( ! Record.ContainsKey(name))
5 {
6 return true ;
7 }
8 else
9 {
10 foreach ( bool b in Record[name])
11 {
12 if (b) z ++ ;
13 else
14 {
15 c ++ ;
16 }
17 }
18 if (z == c)
19 {
20 return false ;
21 }
22 if (z > c)
23 {
24 return true ;
25 }
26 if (z < c)
27 {
28 return false ;
29 }
30 }
31 return false ;
32
33 }
2 {
3 int z = 0 , c = 0 ; // z是合作次数，c是不合作次数
4 if ( ! Record.ContainsKey(name))
5 {
6 return true ;
7 }
8 else
9 {
10 foreach ( bool b in Record[name])
11 {
12 if (b) z ++ ;
13 else
14 {
15 c ++ ;
16 }
17 }
18 if (z == c)
19 {
20 return false ;
21 }
22 if (z > c)
23 {
24 return true ;
25 }
26 if (z < c)
27 {
28 return false ;
29 }
30 }
31 return false ;
32
33 }
最后是客户端调用的代码
1
using
System;
2 using System.Collections.Generic;
3 using System.Linq;
4 using System.Web;
5 using System.Web.UI;
6 using System.Web.UI.WebControls;
7 using TheGame;
8 public partial class GameTheory : System.Web.UI.Page
9 {
10 protected void Page_Load( object sender, EventArgs e)
11 {
12 List < TheGame.ActorBase > player = new List < TheGame.ActorBase > (); // 我把接口和实现的代码放入了TheGame命名空间
13 TheGame.ActorBase CareySon = new TheGame.Songyunjian();
14 TheGame.ActorBase RandomPlayer = new TheGame.RandomPlayer();
15 TheGame.ActorBase Tony = new TheGame.Tony();
16 TheGame.ActorBase Jack = new TheGame.Jack();
17 player.Add(CareySon);
18 player.Add(RandomPlayer);
19 player.Add(Tony);
20 player.Add(Jack);
21 /* 从这里开始下面都是算法部分 */
22 for ( int x = 1 ; x <= 100 ; x ++ ) // 循环合作100次
23 {
24 for ( int i = 0 ; i < player.Count; i ++ ) // 让选手和其他所有选手进行博弈
25 {
26 for ( int j = i + 1 ; j < player.Count; j ++ )
27 {
28
29 bool abBool = player[i].Gamble(player[j].GetUniqueCode());
30 ActorBase ab = player[i];
31 bool absBool = player[j].Gamble(player[i].GetUniqueCode());
32 ActorBase abs = player[j];
33 if (abBool && absBool) // 当AB合作的时候
34 {
35 ab.Score += 3 ;
36 abs.Score += 3 ;
37 ab.AddRecord(abs.GetUniqueCode(), true );
38 abs.AddRecord(ab.GetUniqueCode(), true );
39 }
40 else if (abBool & ! absBool) // 当AB合作而ABS不合作
41 {
42 ab.Score -= 3 ;
43 abs.Score += 5 ;
44 ab.AddRecord(abs.GetUniqueCode(), false );
45 abs.AddRecord(ab.GetUniqueCode(), true );
46 }
47 else if (absBool & ! abBool) // 当abs合作而AB不合作的情况
48 {
49 ab.Score += 5 ;
50 abs.Score -= 3 ;
51 ab.AddRecord(abs.GetUniqueCode(), true );
52 abs.AddRecord(ab.GetUniqueCode(), false );
53 }
54 else if ( ! absBool && ! abBool) // 当双方都不合作的情况下
55 {
56 ab.Score -= 1 ;
57 abs.Score -= 1 ;
58 ab.AddRecord(abs.GetUniqueCode(), false );
59 abs.AddRecord(ab.GetUniqueCode(), false );
60 }
61
62 }
63 }
64 }
65 OutputResult(player); // 输出并打印到屏幕上成绩
66
67 }
68 private void OutputResult(List < TheGame.ActorBase > l)
69 {
70 foreach (ActorBase ab in l)
71 {
72 HttpContext.Current.Response.Write( " Player: <span style='background-color:#cdcdcd;color:blue;border:solid 1px #3cdcad'> " + ab.GetUniqueCode() + " </span> and the Score is <span style='background-color:#cdcdcd;color:blue;border:solid 1px #3cdcad'> " + ab.Score.ToString() + " </span><br /> " );
73 }
74 }
75 }
76
2 using System.Collections.Generic;
3 using System.Linq;
4 using System.Web;
5 using System.Web.UI;
6 using System.Web.UI.WebControls;
7 using TheGame;
8 public partial class GameTheory : System.Web.UI.Page
9 {
10 protected void Page_Load( object sender, EventArgs e)
11 {
12 List < TheGame.ActorBase > player = new List < TheGame.ActorBase > (); // 我把接口和实现的代码放入了TheGame命名空间
13 TheGame.ActorBase CareySon = new TheGame.Songyunjian();
14 TheGame.ActorBase RandomPlayer = new TheGame.RandomPlayer();
15 TheGame.ActorBase Tony = new TheGame.Tony();
16 TheGame.ActorBase Jack = new TheGame.Jack();
17 player.Add(CareySon);
18 player.Add(RandomPlayer);
19 player.Add(Tony);
20 player.Add(Jack);
21 /* 从这里开始下面都是算法部分 */
22 for ( int x = 1 ; x <= 100 ; x ++ ) // 循环合作100次
23 {
24 for ( int i = 0 ; i < player.Count; i ++ ) // 让选手和其他所有选手进行博弈
25 {
26 for ( int j = i + 1 ; j < player.Count; j ++ )
27 {
28
29 bool abBool = player[i].Gamble(player[j].GetUniqueCode());
30 ActorBase ab = player[i];
31 bool absBool = player[j].Gamble(player[i].GetUniqueCode());
32 ActorBase abs = player[j];
33 if (abBool && absBool) // 当AB合作的时候
34 {
35 ab.Score += 3 ;
36 abs.Score += 3 ;
37 ab.AddRecord(abs.GetUniqueCode(), true );
38 abs.AddRecord(ab.GetUniqueCode(), true );
39 }
40 else if (abBool & ! absBool) // 当AB合作而ABS不合作
41 {
42 ab.Score -= 3 ;
43 abs.Score += 5 ;
44 ab.AddRecord(abs.GetUniqueCode(), false );
45 abs.AddRecord(ab.GetUniqueCode(), true );
46 }
47 else if (absBool & ! abBool) // 当abs合作而AB不合作的情况
48 {
49 ab.Score += 5 ;
50 abs.Score -= 3 ;
51 ab.AddRecord(abs.GetUniqueCode(), true );
52 abs.AddRecord(ab.GetUniqueCode(), false );
53 }
54 else if ( ! absBool && ! abBool) // 当双方都不合作的情况下
55 {
56 ab.Score -= 1 ;
57 abs.Score -= 1 ;
58 ab.AddRecord(abs.GetUniqueCode(), false );
59 abs.AddRecord(ab.GetUniqueCode(), false );
60 }
61
62 }
63 }
64 }
65 OutputResult(player); // 输出并打印到屏幕上成绩
66
67 }
68 private void OutputResult(List < TheGame.ActorBase > l)
69 {
70 foreach (ActorBase ab in l)
71 {
72 HttpContext.Current.Response.Write( " Player: <span style='background-color:#cdcdcd;color:blue;border:solid 1px #3cdcad'> " + ab.GetUniqueCode() + " </span> and the Score is <span style='background-color:#cdcdcd;color:blue;border:solid 1px #3cdcad'> " + ab.Score.ToString() + " </span><br /> " );
73 }
74 }
75 }
76
自此代码就完了，代码有点粗糙，各位看官切勿仍板砖-.-!!
某一次的运行结果如下，我就不抓图了:
-----------------------------------------------------
Player: CareySon and the Score is 686
Player: RandomPlayer and the Score is 570
Player: Tony and the Score is 670
Player: Jack and the Score is 734
-----------------------------------------------------
园子里有很多博弈学高手，有什么好的策略发上来一起探讨下:-)