Wahrscheinlichkeiten für Sequenzen in Spielkarten
Inhalt
Wahrscheinlichkeit
für die Stöcke
Häufigkeit von
Sequenzen in maximal 9 gleichfarbigen Karten
Verbinden zur
Gesamtwahrscheinlichkeit
Wahrscheinlichkeit
für genau 1 mal Dreiblatt
Wahrscheinlichkeit
für Fünfzig
Wahrscheinlichkeit
für genau 2 mal Dreiblatt
Wahrscheinlichkeit
für 5-blätterigen Hunderter
Wahrscheinlichkeit
für 6-blätterigen Hunderter
Wahrscheinlichkeit
für Fünfzig und Dreiblatt
Wahrscheinlichkeit
für 2 mal Fünfzig
Wahrscheinlichkeit
für Hundert und Dreiblatt
Wahrscheinlichkeit
für Hundert und Fünfzig
Wahrscheinlichkeit
für 7-blätterigen Hunderter
Ein
beliebtes Kartenspiel in der Schweiz ist der Jass. Es wird mit 36 Karten
gespielt, bei denen also die Zweier, Dreier, Vierer und Fünfer fehlen (Bridge
hat 52 Karten). Bei einigen dieser Spiele wie Schieber und Bieter spielt die
Möglichkeit, weisen zu dürfen, eine Rolle.
Weismöglichkeiten sind
o Dreiblatt (3-er Sequenz)
o Fünfzig (4-er Sequenz)
o Hundert in 4 Blatt (4 Damen z.B.)
o Hundert sonst (5-er, 6-er oder 7-er Sequenz)
o Hunderfünfzig (4 Nel)
o Zweihundert (4 Bauern)
Unter Sequenz
versteht man eine ununterbrochene Kartenreihe in der Ordnung As, König, Dame,
Bauer, Zehn, Neun, Acht, Sieben und Sechs.
Beim
Schieber erhält jeder Spieler 9 Karten.
In
diesen Weisregeln gibt es ein paar auffallende Ungereimtheiten
o Die 4 Bauern, für die man 200 Punkte bekommt, sind mehr als 3 mal häufiger
als der 6-blätterige Hunderter!
o Die 4 Nel geben nur 150 Punkte, obwohl sie nicht häufiger sind als die 4
Bauern.
o Ein 4-blätteriger Hunderter ist 1.55 mal häufiger als der 5-blätterige und
gibt trotzdem gleichviel Punkte.
Dafür
und für
o In 73.6% der Fälle kann man nichts weisen
o In 22.5% der Fälle hat man ein Dreiblatt
wollen
wir hier die Begründung liefern.
Wir
beginnen mit dem einfacheren Berechnen der Wahrscheinlichkeit für vier gleich
hohe Karten.
Nehmen
wir zunächst die 4 Bauern. Dass ich sie gerade in den ersten 4 Karten erhalte,
hat die Wahrscheinlichkeit
Ich
kann sie aber z.B. auch in der der 2., 4., 6. und 9. Karte erhalten. Dafür
beträgt die Wahrscheinlichkeit
d.h.
NICHT in der ersten, in der zweiten, NICHT in der dritten u.s.w.
Es
stellt sich heraus, dass die Wahrscheinlichkeit immer die gleiche ist,
unabhängig von der Reihenfolge des Eintreffens. Solche verschiedene Reihenfolgen
gibt es genau
Irgendeine
dieser Reihenfolgen muss eintreffen, sodass wir die Wahrscheinlichkeiten alle
zusammenzählen dürfen
Dies
ist die Wahrscheinlichkeit in 9 Karten 4 Bauern zu haben.
Der
Fall ist aequivalent zu einer Urne mit s=4 schwarzen und w=32 weissen Kugeln,
aus der man ohne Zurücklegen n=9 mal zieht. Die Formel für die
Wahrscheinlichkeit, k=4 schwarze Kugeln zu erwischen, lautet dann
Für
vier Nelle (9-er) ist die Wahrscheinlichkeit natürlich gleich gross.
Dagegen
ist die Wahrscheinlichkeit einen vierblätterigen Hunderter zu bekommen
viermal grösser, weil dazu vier Varianten vorhanden sind, nämlich Asse, Könige,
Damen oder Zehner
Der Fall ist aequivalent zu
einer Urne mit s=2 schwarzen und w=34 weissen Kugeln, aus der man ohne
Zurücklegen n=9 mal zieht. Die Formel für die Wahrscheinlichkeit, k=2 schwarze
Kugeln zu erwischen, lautet dann
= 5.71 %
Es gibt
fast 100 Millionen verschiedene Arten 9 Karten aus 36 zugeteilt zu bekommen
Diese
alle aufzulisten und zu Bestimmung von Waahrscheinlichkeiten die günstigen
Fälle zu zählen wäre sehr mühsam.
Glücklicherweise
lässt sich eine Aufspaltung der Aufgabenstellung vornehmen.
Man
zunächst nach den Wahrscheinlichkeiten für verschiedenen Farbverteilungen
(type de main) fragen.
Anschliessend
brauchen die günstigen Fälle nur noch in Mengen von maximal
Elementen
gezählt zu werden, weil, wenn für eine bestimmte Farbe (§ ¨ © ª) n ≤ 9 Karten aus den 9 Karten As, König, ..
Sieben und Sechs gezogen werden, dies auf
Arten
geschehen kann und
am
grössten sind .
Die
Farbverteilung sei mit abcd bezeichnet, wobei a z.B. die Anzahl Pik, b die
Anzahl Kreuz, c die Anzahl Herz und d die Anzahl Karo bedeuten soll.
Die a
Piks kann ich auf
Arten
bekommen. Dasselbe gilt für die drei anderen Farben, sodass die Farbverteilung
auf
Arten
realisiert werden kann.
Jetzt
ist aber zusätzlich darauf zu achten, dass die Zuordnung a = Pik, b=Kreuz,
u.s.w. willkürlich war. Jede Farbverteilung ist 4! = 24 mal häufiger. Dies gilt
nicht ganz, weil bei gleichhäufigen Farben eine Permutaion in diesen Farben
nichts ausmacht. Deshalb muss man korrigierend dividieren.
Wenn
zwei Farben gleichhäufig sind, muss
durch 2 geteilt werden, wenn drei Farben
gleichhäufig sind, muss durch 3! = 6 geteilt werden und wenn vier Farben gleichhäufig sind, muss durch 4! = 24
geteilt werden (a, b, g).
Es gibt
nur 18 verschiedene Farbverteilungen. Wir haben sie hier nach ihrer Häufigkeit
p geordnet. Demnach ist zweimal eine Farbe à 3 Karten, dann eine Farbe à 2
Karten sowie eine Farbe mit einer einzigen Karte die häufigste Farbverteilung.
Figure 1 Farbverteilungen
Diese
Tabelle kann man einfacher mit folgender Ueberlegung erzeugen.
Il suffit de décomposer l'urne (le jeu de 36 cartes) en 4 catégories : § ¨ © ª de chacune 9 cartes et l'on obtient par la formule polyhypergéométrique les résultats.
Wir
zählen nun in den maximal 126 langen Listen der Kombinationen genau ab, wie oft
die einzelnen Sequenzen auftreten.
Das
Resultat ist das folgende.
Figure 2 Die explizit
abgezählten Häufigkeiten von Sequenzen für gegebene Anzahl Karten
Die
Details für diese Tafel sehen wie folgt aus.
(A) Für acht gleiche
Farben
Figure 3 Sequenzen in Achtfärber
(B) Für sieben gleiche
Farben
Figure 4 Sequenzen in
Siebenfärber (Teil a)
Figure 5 Sequenzen in
Siebenfärber (Teil b)
(C) Für sechs oder drei
gleiche Farben
.
Figure 6 Sequenzen in 6- oder
3-Färber (Teil a)
Figure 7 Sequenzen in 6- oder
3-Färber (Teil b)
Figure 8 Sequenzen in 6- oder
3-Färber (Teil c)
Figure 9 Sequenzen in 6- oder
3-Färber (Teil d)
Figure 10 Sequenzen in 6- oder
3-Färber (Teil e)
(D) Für fünf oder vier
gleiche Farben
Figure 11 Sequenzen in 5- oder 4-Färber (Teil a)
Figure 12 Sequenzen in 5- oder
4-Färber (Teil b)
Figure 13 Sequenzen in 5- oder
4-Färber (Teil c)
Figure 14 Sequenzen in 5- oder
4-Färber (Teil d)
Figure 15 Sequenzen in 5- oder
4-Färber (Teil e)
Figure 16 Sequenzen in 5- oder
4-Färber (Teil f)
Figure 17 Sequenzen in 5- oder
4-Färber (Teil g)
▬
in der Farbverteilung 1233 (mit der Wahrscheinlichkeit 0.2914 aus Figur 1)
muss das Dreiblatt im ersten Dreifärber (7 mal in 84 Fällen siehe Figur 2) und
nicht im Zweiten oder nicht im ersten Dreifärber und im Zweiten
auftreten
▬
in der Farbverteilung 1224:
nur im
Vierfärber möglich
▬
in der Farbverteilung 2223:
nur im
Dreifärber möglich
▬
in der Farbverteilung 1134:
▬
in der Farbverteilung 0234:
▬
in der Farbverteilung 1125:
▬
in der Farbverteilung 0333:
Das
Dreiblatt muss im einen Dreifärber (von 3) und nicht in den zwei andern
auftreten
▬
in der Farbverteilung 0135:
▬
in der Farbverteilung 0225:
▬
in der Farbverteilung 0144:
▬
in der Farbverteilung 0126:
▬
in der Farbverteilung 1116:
▬
in der Farbverteilung 0045:
und ein
paar vernachlässigbare Terme, was zusammen für die Wahrscheinlichkeit für
genau 1 mal Dreiblatt
21.50 % ergibt.
▬
in den Farbverteilungen 1224, 1134 und 0234 kommt der 4-Färber je einmal vor
und darin die 4er Sequenz 6 mal
▬
in den Farbverteilungen 1125, 0135 und 0225 kommt der 5-Färber je einmal vor
vor und darin die 4er Sequenz 20 mal
▬
in der Farbverteilung 0144:
▬
in den Farbverteilungen 0126 und 1116 kommt der 6-Färber je einmal vor und
darin die 4er Sequenz 24 mal
▬
in der Farbverteilung 0045:
und ein
paar vernachlässigbare Terme, was zusammen für die Wahrscheinlichkeit für
"Fünfzig"
3.80 % ergibt.
▬
in der Farbverteilung 1233 mit der Wahrscheinlichkeit 0.2914 (aus Figur 1)
muss das Dreiblatt im ersten und zweiten Dreifärber auftreten
▬
in der Farbverteilung 1134 ähnlich:
▬
in der Farbverteilung 0234 ähnlich:
▬
in der Farbverteilung 0333 muss das Dreiblatt in zwei von drei Dreifärbern
auftreten und nicht im dritten
▬
in der Farbverteilung 0135:
▬
in der Farbverteilung 0144:
▬
in der Farbverteilung 0126 und 1116 kommt der 6-Färber je einmal vor und darin
die 2 mal Dreiblatt 6 mal
:
▬
in der Farbverteilung 0045:
▬
in der Farbverteilung 0036 muss ein Dreiblatt im 3-Färber und eines im 6-Färber
liegen oder beide im 6-Färber
und keines im 3-Färber
▬
in der Farbverteilung 0117 und 0027 kommt der 7-Färber je einmal vor und darin
die 2 mal Dreiblatt 3 mal
:
und ein
paar vernachlässigbare Terme, was zusammen für die Wahrscheinlichkeit für
genau zweimal Dreiblatt
0.94 % ergibt.
▬ in den Farbverteilungen 1125, 0225, 0135 und 0045 kommt der
5-Färber je einmal vor und darin die 5er Sequenz 5 mal
▬ in den Farbverteilungen 1116, 0126 und 0036 kommt der 6-Färber je
einmal vor und darin die 5er Sequenz 12 mal
▬ in der Farbverteilung 0117
und 0027
und ein paar vernachlässigbare Terme, was zusammen für die
Wahrscheinlichkeit für den 5-blätterigen Hunderter
0.536 % ergibt.
▬
in den Farbverteilungen 1116, 0126 und 0036 kommt der 6-Färber je einmal vor
und darin die 6er Sequenz 4 mal
▬
in den Farbverteilungen 0117 und 0027
kommt der 7-Färber je einmal vor und darin die 6er Sequenz 6 mal
▬
in der Farbverteilung 0018 und 0009
sehr kleine Werte:
und kleiner
was
zusammen für die Wahrscheinlichkeit für den 6-blätterigen Hunderter
0.06 % ergibt.
▬
in der Farbverteilung 1134
▬
in der Farbverteilung 0234
▬
in der Farbverteilung 0144
▬
in der Farbverteilung 0135
▬
in der Farbverteilung 0045
▬
in der Farbverteilung 0036
was
zusammen für die Wahrscheinlichkeit für Fünfzig und Dreiblatt
0.146 % ergibt.
▬
in der Farbverteilung 0144
▬
in der Farbverteilung 0045
▬
in der Farbverteilung 0018
was
zusammen für die Wahrscheinlichkeit für 2 mal Fünfzig
0.0046 % ergibt.
▬
in der Farbverteilung 0045
▬
in der Farbverteilung 0018
was
zusammen für die Wahrscheinlichkeit für Hundert und Dreiblatt
0.0024 % ergibt.
▬ in der Farbverteilung 0027 und 0117
▬ in der Farbverteilung 0018
was
zusammen für die Wahrscheinlichkeit für den 7-blätterigen Hunderter
0.0052 % ergibt.