WOO logo

Спросите Волшебника #371

Я вижу, что на Аляске выборы в Конгресс теперь проводятся по системе ранжированного голосования. Предположим, что кандидатов 22, как это было на выборах 2022 года на единственное место в Палате представителей, и 200 000 голосов. Какое наименьшее количество голосов первого выбора может получить победитель в итоге?

анонимный

Для тех, кто не знаком с принципами работы выборов с ранжированием кандидатов:

  1. Избирателям предлагается расположить свои предпочтения в порядке убывания.
  2. Если какой-либо кандидат получит большинство голосов, то он* победит.
  3. В противном случае кандидат, занявший последнее место, выбывает. По всем результатам голосования все кандидаты, находящиеся позади проигравшего кандидата в порядке предпочтения, поднимаются на одну позицию.
  4. Проводится пересчет голосов.
  5. Вернитесь к шагу 2 и продолжайте до тех пор, пока кто-нибудь не получит большинство голосов.

*: Простите за использование «он». Я действительно имею в виду «он или она», но мне не нравится писать так каждый раз, когда нужно использовать местоимения. Я также считаю использование «они» грамматически некорректным, поскольку «они» должно быть местоимением во множественном числе.

Например, рассмотрим населенный пункт с 11 избирателями и четырьмя кандидатами. Одиннадцать избирателей ранжируют своих кандидатов следующим образом:

Вариант 1 Вариант 2 Вариант 3 Вариант 4
Б А С Д
С Б А Д
С А Д Б
Д А С Б
А Д Б С
Б А Д С
Б Д А С
Б Д С А
С Д Б А
А Д Б С
А Б Д С

Ниже приведено количество голосов, отданных за первое место в первом туре голосования:

Кандидат Голоса за 1-е место
А 3
Б 4
С 3
Д 1

Никто не набрал большинства голосов за первое место, поэтому проигравший кандидат D выбывает. Он фактически лишается голосов, а все кандидаты, идущие за ним в рейтинге, поднимаются на одну позицию, следующим образом:

Вариант 1 Вариант 2 Вариант 3
Б А С
С Б А
С А Б
А С Б
А Б С
Б А С
Б А С
Б С А
С Б А
А Б С
А Б С

Ниже приведено количество голосов, отданных за первое место во втором туре голосования:

Кандидат Голоса за 1-е место
А 4
Б 4
С 3

Во втором туре никто не набрал большинства голосов за первое место, поэтому проигравший кандидат С выбывает. После его выбывания результаты голосования в третьем туре выглядят следующим образом:

Вариант 1 Вариант 2
Б А
Б А
А Б
А Б
А Б
Б А
Б А
Б А
Б А
А Б
А Б

Ниже приведено количество голосов, отданных за первое место во втором туре голосования:

Кандидат Голоса за 1-е место
А 5
Б 6

Таким образом, Б побеждает на выборах, получив шесть голосов в третьем туре голосования.

Отвечая на ваш вопрос, при наличии 22 кандидатов и 200 000 голосов, можно сказать, что кандидат может победить, получив всего два голоса за первое место. Это может произойти несколькими способами. Например, вот следующие результаты голосования за первое место:

Кандидат Общее первое место
А 85,311
Б 57,344
С 28,672
Д 14,336
Е 7168
Ф 3584
Г 1792
ЧАС 896
я 448
Дж. 224
К 112
Л 56
М 28
Н 14
О 7
П 2
В 1
Р 1
С 1
Т 1
У 1
В 1
Общий 200 000

Если все, кроме двух кандидатов, отдавших первые голоса за П, выберут кандидата П в качестве своего второго варианта, то победит кандидат П.

На самом деле, П не обязательно всегда занимать второе место. П может занимать второе место только в течение шести голосов, которые ставят Q, R, S, T, U и V на первое место. После этого П не повредит, если ранее выбывшие кандидаты будут опережать его в рейтинге.

Рассмотрим полукруг радиусом 1, внутри которого расположены два прямоугольника. Какова максимальная суммарная площадь этих двух прямоугольников?

два прямоугольника в полукруге

анонимный

sqrt(5)-1 =~ 1.236067977499790.

Вот моё полное решение (PDF).

Этот вопрос задаётся и обсуждается на моём форуме, посвящённом игре Wizard of Vegas .

У единорогов есть крылья?

анонимный

Нет.

Рогатый конь с крыльями известен как цераптер, пегакорн, аликорн или унисус. Не то чтобы вы спрашивали, но конь с крыльями, но без рога (я знаю только один такой случай) — это пегас. У единорогов есть рог, но нет крыльев.

Пожалуйста, не учитывайте однояйцевых близнецов и предположите, что у каждого ребенка есть 50/50 шанс родиться мальчиком или девочкой. Если случайным образом опрашиваются дети из семей определенного размера от 2 до 5 человек, какова вероятность того, что у мальчика или девочки будет сестра?

анонимный

Интересно, что вероятность одинакова для обоих полов, независимо от размера семьи.

Рассмотрим, например, семьи из трех человек. Вот восемь возможных вариантов расположения мальчиков и девочек в порядке очередности:

БББ
ББГ
BGB
БГГ
ГББ
ГБГ
ГКБ
ГГГ

Если вы выберете любую девочку наугад из приведенного выше списка, вы увидите, что из 12 девочек у 9 есть сестры. То же самое и с 12 мальчиками: у 9 есть сестры. Таким образом, вероятность составляет 9/12 = 3/4.

Общая формула для вероятности того, что у любого ребенка будет сестра, где число детей равно n, имеет вид 1-(1/2) n-1 .

Вот вероятность наличия сестры в зависимости от общего числа детей в семье:

  • 1:0
  • 2: 1/2
  • 3: 3/4
  • 4: 7/8
  • 5: 15/16
  • 6: 31/32

В качестве альтернативы, логично предположить, что вероятность будет одинаковой для мальчиков и девочек. Пол ваших братьев и сестер не связан с вашим полом. Таким образом, важен только размер семьи, а не ваш собственный пол.

Этот вопрос задаётся и обсуждается на моём форуме, посвящённом игре Wizard of Vegas .