三门问题(Monty Hall probelm)亦称为蒙提霍尔问题,出自美国电视游戏节目Let’s Make a Deal。
参赛者会看见三扇关闭了的门,其中一扇的后面有一辆汽车,选中后面有车的那扇门可赢得该汽车,另外两扇门则各藏有一只山羊。
当参赛者选定了一扇门,但未去开启它的时候,节目主持人开启剩下两扇门的其中一扇,露出其中一只山羊。主持人其后问参赛者要不要换另一扇仍然关上的门。
问题是:换另一扇门是否会增加参赛者赢得汽车的几率?
该问题需要用到蒙特卡洛算法,重点在使用随机数来模拟类似于赌博问题的赢率问题,并且通过多次模拟得到所要计算值的模拟值。
在三门问题中,用0、1、2分代表三扇门的编号,在[0,2]之间随机生成一个整数代表奖品所在门的编号prize,再次在[0,2]之间随机生成一个整数代表参赛者所选择的门的编号guess。用变量change代表游戏中的换门与不换门。
import math
import random
def play(change):
prize = random.randint(0, 2)
guess = random.randint(0, 2)
if guess == prize:
if change:
return False
else:
return True
else:
if change:
return True
else:
return False
def winRate(change, N):
win = 0
for i in range(N):
if (play(change)):
win += 1
print("中奖率为{}".format(win / N))
N = 1000000
print("每次换门的中奖概率:")
winRate(True, N)
print("每次都不换门的中奖概率:")
winRate(False, N)