游戏设计中的算法题——计算宝物升级所需的资源数

简介:

当今社会,智能手机的飞速发展。使得可以做到人手一部智能手机。而各种应用层出不穷。

手游(手机游戏)的出现,满足了人们对打发碎片时间的需求。

 

而在游戏中,宝物升级是最常见的剧情元素之一。而优秀的游戏设计师,在设计宝物升级系统时,要难易适中,要能把用户黏合在自己的游戏中,既不能太难,也不能太简单。那么如何设计宝物升级中的各项参数就是重中之重。

 

本文重点介绍,给定宝物的设计系统的各项参数,计算宝物升级所需的资源数。

 

问题:

某宝物初始是0级,现在要升级

从0级升到1级,所需的资源数为1,成功概率为90%,成功升1级,失败还是0级;

从1级升到2级,所需的资源数为2,成功概率为80%,成功升1级,失败降1级,降为0级;

从2级升到3级,所需的资源数为3,成功概率为70%,成功升1级,失败降1级,降为1级;

从3级升到4级,所需的资源数为4,成功概率为60%,成功升1级,失败降1级,降为2级;

从4级升到5级,所需的资源数为5,成功概率为50%,成功升1级,失败降1级,降为3级;

问:某宝物从0级升级到5级,所需要的资源数平均是多少?

 

定义一个函数F(N,M),M≥N。表示该宝物从N级升级到M级所需的平均资源数。本题中就是计算F(0,5)

很明显

F(N,N)=0;即F(0,0)=0,F(1,1)=0

F(N,M)=F(N,K)+F(K,M),N≤K≤M,F(0,4)=F(0,2)+F(2,4),即F(2,4)=F(0,4)-F(0,2)

 

用简便表示函数F(N),即F(N)=F(0,N),那么本题就是计算F(5)

 

定义PN,为从N-1级升到N级的成功的概率

本题中,P1=0.9,P2=0.8,P3=0.7,P4=0.6,P5=0.5

定义LN,为从N-1级升到N级所需的资源数

本题中,N1=1,N2=2,N3=3,N4=4,N5=5

 

言归正传,下面分析如何计算F(N)

先分析F(1)

从0级升到1级,所需的资源数为L1。其中(1-P1)的会失败,还是停留在0级,这些还是需要从0级升到1级。那么,就有个分析公式

F(1)=L1+(1-P1)×F(1)

F(1)=L1÷P1=1÷0.9=1.111

 

再分析F(2)

从1级升到2级,所需的资源数为L2。其中(1-P2)的会失败,降级到0级,这些还是需要从0级升到2级。那么,就有个分析公式

F(2)=F(1)+L2+(1-P2)×F(2)

F(2)=(F(1)+L2)÷P2=(1.111+2)÷0.8=3.889

 

再分析F(3)

从2级升到3级,所需的资源数为L3。其中(1-P3)的会失败,降级到1级,这些还是需要从1级升到3级。那么,就有个分析公式

F(3)=F(2)+L3+(1-P3)×F(1,3)

F(3)=F(2)+L3+(1-P3)×(F(3)-F(1))

F(3)=(F(2)+L3-(1-P3)×F(1))÷P3

F(3)=(3.889+3-(1-0.7)×1.111)÷0.7=9.365

 

再分析F(4)

从3级升到4级,所需的资源数为L4。其中(1-P4)的会失败,降级到2级,这些还是需要从2级升到4级。那么,就有个分析公式

F(4)=F(3)+L4+(1-P4)×F(2,4)

F(4)=F(3)+L4+(1-P4)×(F(4)-F(2))

F(4)=(F(3)+L4-(1-P4)×F(2))÷P4

F(4)=(9.365+4-(1-0.6)×3.889)÷0.6=19.682

 

再分析F(5)

从4级升到5级,所需的资源数为L5。其中(1-P5)的会失败,降级到3级,这些还是需要从3级升到5级。那么,就有个分析公式

F(5)=F(4)+L5+(1-P5)×F(3,5)

F(5)=F(4)+L5+(1-P5)×(F(5)-F(3))

F(5)=(F(4)+L5-(1-P5)×F(3))÷P5

F(5)=(19.682+5-(1-0.5)×9.365)÷0.5=39.999

 

 

结论是

从0级升到1级,平均所需的资源数为P(1)=1.111

从0级升到2级,平均所需的资源数为P(2)=3.889

从0级升到3级,平均所需的资源数为P(3)=9.365

从0级升到4级,平均所需的资源数为P(4)=19.682

从0级升到5级,平均所需的资源数为P(5)=39.999

 

下面是通过计算机模拟宝物升级的过程,并做了统计,再求平均数。一共做了五组,每组1000000次。

 

  理论值 第1组 第2组 第3组 第4组 第5组
P(1) 1.111 1.111 1.111 1.111 1.111 1.111
P(2) 3.889 3.889 3.890 3.890 3.889 3.889
P(3) 9.365 9.367 9.365 9.368 9.363 9.364
P(4) 19.682 19.685 19.690 19.692 19.681 19.682
P(5) 39.999 40.000 40.002 40.001 39.996 39.988

 

从上表的数据来看,理论值和实际统计值差别不大了。说明我们分析的理论值是合理的。

 

综述:

F(1)=L1÷P1

F(N)=(F(N-1)+LN-(1-PN)×F(N-2))÷PN,当N≥2时。

 

再给一题:

某宝物初始是0级,现在要升级

从0级升到1级,所需的资源数为1,成功概率为100%,成功升1级;

从1级升到2级,所需的资源数为2,成功概率为85%,成功升1级,失败不降级;

从2级升到3级,所需的资源数为3,成功概率为75%,成功升1级,失败不降级;

从3级升到4级,所需的资源数为4,成功概率为65%,成功升1级,失败不降级;

从4级升到5级,所需的资源数为5,成功概率为55%,成功升1级,失败降1级,降为3级;

从5级升到6级,所需的资源数为6,成功概率为45%,成功升1级,失败降1级,降为4级;

从6级升到7级,所需的资源数为7,成功概率为35%,成功升1级,失败降1级,降为5级;

从7级升到8级,所需的资源数为8,成功概率为25%,成功升1级,失败降1级,降为6级;

从8级升到9级,所需的资源数为9,成功概率为20%,成功升1级,失败降1级,降为7级;

从9级升到10级,所需的资源数为10,成功概率为15%,成功升1级,失败降1级,降为8级;

问:某宝物从0级升级到10级,所需要的资源数平均是多少?

 


    本文转自万仓一黍博客园博客,原文链接:http://www.cnblogs.com/grenet/p/4303266.html,如需转载请自行联系原作者


相关文章
|
1月前
|
搜索推荐 C语言
【排序算法】快速排序升级版--三路快排详解 + 实现(c语言)
本文介绍了快速排序的升级版——三路快排。传统快速排序在处理大量相同元素时效率较低,而三路快排通过将数组分为三部分(小于、等于、大于基准值)来优化这一问题。文章详细讲解了三路快排的实现步骤,并提供了完整的代码示例。
59 4
|
2月前
|
存储 分布式计算 算法
大数据-106 Spark Graph X 计算学习 案例:1图的基本计算、2连通图算法、3寻找相同的用户
大数据-106 Spark Graph X 计算学习 案例:1图的基本计算、2连通图算法、3寻找相同的用户
73 0
|
1月前
|
机器学习/深度学习 人工智能 算法
青否数字人声音克隆算法升级,16个超真实直播声音模型免费送!
青否数字人的声音克隆算法全面升级,能够完美克隆真人的音调、语速、情感和呼吸。提供16种超真实的直播声音模型,支持3大AI直播类型和6大核心AIGC技术,60秒快速开播,助力商家轻松赚钱。AI讲品、互动和售卖功能强大,支持多平台直播,确保每场直播话术不重复,智能互动和真实感十足。新手小白也能轻松上手,有效规避违规风险。
|
1月前
|
存储 缓存 算法
优化轮询算法以提高资源分配的效率
【10月更文挑战第13天】通过以上这些优化措施,可以在一定程度上提高轮询算法的资源分配效率,使其更好地适应不同的应用场景和需求。但需要注意的是,优化策略的选择和实施需要根据具体情况进行详细的分析和评估,以确保优化效果的最大化。
|
2月前
|
JSON 算法 数据可视化
测试专项笔记(一): 通过算法能力接口返回的检测结果完成相关指标的计算(目标检测)
这篇文章是关于如何通过算法接口返回的目标检测结果来计算性能指标的笔记。它涵盖了任务描述、指标分析(包括TP、FP、FN、TN、精准率和召回率),接口处理,数据集处理,以及如何使用实用工具进行文件操作和数据可视化。文章还提供了一些Python代码示例,用于处理图像文件、转换数据格式以及计算目标检测的性能指标。
80 0
测试专项笔记(一): 通过算法能力接口返回的检测结果完成相关指标的计算(目标检测)
|
4月前
|
算法
测试工程师的技能升级:LeetCode算法挑战与职业成长
这篇文章通过作者亲身体验LeetCode算法题的过程,探讨了测试工程师学习算法的重要性,并强调了算法技能对于测试职业成长的必要性。
82 1
测试工程师的技能升级:LeetCode算法挑战与职业成长
|
3月前
|
算法 数据可视化 数据安全/隐私保护
基于LK光流提取算法的图像序列晃动程度计算matlab仿真
该算法基于Lucas-Kanade光流方法,用于计算图像序列的晃动程度。通过计算相邻帧间的光流场并定义晃动程度指标(如RMS),可量化图像晃动。此版本适用于Matlab 2022a,提供详细中文注释与操作视频。完整代码无水印。
|
3月前
|
算法 C++
如何精确计算出一个算法的CPU运行时间?
如何精确计算出一个算法的CPU运行时间?
|
4月前
|
算法 Go Python
[算法]计算斐波拉契数列
[算法]计算斐波拉契数列
|
4月前
|
算法
计算空间物体包围球的两种算法实现
计算空间物体包围球的两种算法实现
58 0

热门文章

最新文章