The Math behind Bridge Game

Zeddy
5 min readJul 3, 2020

--

橋牌(Bridge)是一個從我高中就很喜歡跟同學們一起打的撲克牌遊戲,比起一般的卡牌遊戲運氣成分對勝負的結果影響很大,橋牌需要靠智慧和團隊策略來取得勝利。橋牌可以藉由叫牌來平衡運氣的不確定性,同時也有倒牌的機制,使得雙方的牌力較為靠近,遊戲也更加公平和趣味性。

在橋牌當中,總共有52張牌,其中A、K、Q、J這四張牌被作為衡量點力大小的牌種,分別對應了4、3、2、1點數,因此52張牌當中總共會有10*4=40點。橋牌在發牌的過程中會把52張牌均等的分給四個玩家,也因此每位玩家平均拿到的點數大小就是10點。

然而,當有些玩家運氣特別不好時,手牌的點數若是小於4點,即0~3點時,會導致兩隊的牌力相差懸殊,破壞遊戲平衡,因次可以倒牌重新發牌。也就是說,發牌過後若是其中有一位玩家的點力小於四點就必須重新發牌。而倒牌這種機制,其實對於玩橋牌的玩家來說不是件很特別或是少見的事情,大約每5~7局就會遇到一次。因此我們今天簡單的用排列組合的方式,來探討橋牌發牌當中倒牌的機率究竟為多少呢?

首先我們先簡單說明一下,在52張牌當中,點力牌共16張,且分別對應的點數為:J(1)、Q(2)、K(3)、A(4),各有4張;而數字牌不具有點數、從2~10共有四種花色、因此共有36張。

現在考慮玩家拿到13張手牌以後、點數為0、1、2、3時所具有的點力牌情形

0點 ( 數字牌13 )

1點 ( J x 1 ,數字牌12 )

2點 ( Q x 1 ,數字牌12 ) 、( J x 2 ,數字牌11 )

3點 ( K x 1 ,數字牌12 )、( J x 1 , Q x 1 ,數字牌11 ) 、( J x 3 ,數字牌10 )

現在考慮將52張牌平均分給四位不同的玩家則所有組合數為

而出現0點的狀況為

因為是零點,所以從4位玩家選一位要倒牌的,再從那位玩家須從36張數字牌(不具點力)選13張牌、剩下的玩家則從剩餘的牌(有點力和數字牌)共39張分別分三堆

而出現1點的狀況為

出現一點的情形則須從4種花色的J選了一張,再從數字牌選12張,剩下的三位玩家再從39張牌分堆

而出現2點的狀況為(case1)

出現兩點的情形則和剛剛類似,只是從4中花色當中從選J改成選Q,再從數字牌當中選12張、其餘人一樣從39張牌分堆

而出現2點的狀況為(case2)

這種情形要從4張J當中選兩張J做組合,再從數字牌當中選11張、其餘人一樣從39張牌分堆

出現3點的狀況為(case1)

出現兩點的情形則和剛剛類似,只是從4中花色當中從選Q改成選K,再從數字牌當中選12張、其餘人一樣從39張牌分堆

出現3點的狀況為(case2)

這種情形要從4張J當中選1張J,以及從4張Q當中選1張Q,再從數字牌當中選11張、其餘人一樣從39張牌分堆

出現3點的狀況為(case3)

最後一種情形則是從4張J當中取3張J,再由數字牌當中選10張數字牌,其餘人則從39張牌分堆

因此我們最終就可以計算出,在一次橋牌的發牌過程中,有一位玩家小於四點須倒牌的機率為

最後再將這個算式丟到計算機算一下機率吧,可以得到:

也就是約每5場就會倒牌一次囉,是否和你的玩牌經驗相符呢? 記得下次跟朋友打牌的時候跟他分享這個有趣的冷知識吧!

後記

這個問題是前幾天跟朋友打橋牌聊天想到的題目,其實有關倒牌的機率很久以前就有想過了,但是沒有實際去計算過。我個人的遊戲經驗大概是4~5場下來就會出現一次倒牌,而這次計算的理論值結果也和生活中的經驗相近,各位讀者下次在玩牌的過程中,不妨仔細思考生活的經驗和數學的連結吧!

--

--

Zeddy
Zeddy

Written by Zeddy

A boy with enthusiasm for discovering science and interesting thing. Contact: kevinwang0723@gmail.com

No responses yet