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剪刀石頭布游戲范文第1篇

Abstract： The game rock-paper-scissors as a kind of finger-guessing game used to produce random results for decision making. But sometimes it is not random， because players can judge technique according to experience. Applied it to the war machine and according to the "experience" of computer to simulate human’s strategy， make a computer with artificial intelligence. For the research of genetic algorithm and simulated annealing algorithm in this paper， it elaborates the fundamentals and characters as well as their realization process， I have been realized these two algorithms in the Visual Studio compiling environment and applied to the game rock-paper-scissors. By comparing the different parameters and win rates between genetic algorithm and simulated annealing algorithm to select the better algorithm and parameters.

關鍵詞：遺傳算法；模擬退火算法；游戲設計；參數設定

Key words： genetic algorithm （GA）；simulated annealing（SA）；game design；parameter setting

中圖分類號：TP18 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2016）02-0169-03

0 引言

石頭剪刀布游戲常在兩個或多個玩家進行，將石頭剪刀布游戲應用于人機對戰中，電腦可以根據玩家和電腦過去的出拳策略，總結一定的“經驗”――我們可以據此“經驗”來提高電腦在游戲中的勝率，展現計算機在此應用上的人工智能性。

遺傳算法、模擬退火算法和神經網絡算法是最優化理論的三大非經典算法[4]，但是神經網絡算法在解決最優化問題中容易陷入局部極值，本文選擇采用遺傳算法和模擬退火算法模擬解決最優化問題。

遺傳算法（Genetic Algorithm-GA）是基于自然界生物進化過程提出的一種全局隨機搜索優化算法，具有較強的全局搜索能力，可以有效的避免局部最優解[5]。模擬退火算法（simulated Annealing-SA）是基于Mon-Carlo迭代求解策略的一種隨機尋優算法，其出發點是基于物理中固體物質退火過程與一般組合優化問題之間的相似性，是一種通用的優化算法，算法理論上具有概率的全局優化性能，算法通過賦予搜索過程一種時變并且最終趨于零的概率突跳性；從而可以有效地避免陷入局部極小并最終趨于全局最優的串行結構的優化算法[6]。

1 定義游戲問題模型

1.1 游戲規則

石頭剪子布游戲有一般在兩個玩家之間進行，玩家從三種出拳類型中選擇一種與對方進行對戰，根據游戲規則來確定勝負情況。玩家A、B間的游戲規則如表1所示。

1.2 用智能算法設計游戲的出拳策略

游戲的三種出拳類型：“剪子”，“石頭”，“布”分別用0，1，2來表示，用R={0，1，2}來表示出拳類型的集合。游戲的讀取深度（表示根據電腦和人類玩家過去的對戰次數來決定電腦的下次出拳）為depth，那么游戲的某一出拳策略Rdepth*2可以用R的函數S來進行表示。如果出拳策略的讀取深度為1，那么電腦玩家的出拳策略Rdepth*2（即S）可以用下面的例子來表示：

S（0，0）= 0； S（0，1）= 2； S（0，2）= 0；

S（1，0）= 1； S（1，1）= 1； S（1，2）= 0；

S（2，0）= 1； S（2，1）= 2； S（2，2）= 1；

其中：S（0，1）=2表示電腦出拳為0，玩家出拳為1時，電腦下一次的出拳策略為2，以此類推。例如電腦（用C表示）過去4次的出拳類型和人類玩家（用P表示）相應4次的出拳類型分別為：

C={0012} P={1010}

那么出拳策略的評價如下：

第1次出拳：出拳策略H沒有過去的對戰情況，無法評價。

第2次出拳：前一次出拳電腦為0（剪刀），人類玩家為1（石頭）；如果電腦采取策略H選擇出拳類型S（0，1）=2（布），那么電腦會失敗，而實際電腦選擇了0（剪刀），平局。

第3次出拳：前一次的出拳類型為C=0、P=0，若采用出拳策略S（0，0）=0，此時對戰對手的出拳為1，采用策略電腦將獲得勝利，而實際出拳類型也是1，電腦獲勝。

第4次出拳：前一次出拳類型為C=1、P=1，采用出拳策略S（1，1）=1。對戰對手的出拳策略為0，如果電腦根據出拳策略選擇1將獲得勝利，而實際出拳類型為2，電腦輸。

本文中，讀取深度設置為1和2兩種情況分別進行討論。

2 智能算法游戲流程

2.1 遺傳算法的游戲流程

①初始種群的生成，采用隨機生成的方法進行產生初始種群，這些解也稱之為染色體，是種群的第一代。

②評價適應值，根據每個解（每條染色體）算出相應的適應度，算法會根據適應度的大小來選擇相應的解。

③選擇，選擇會把優秀的個體遺傳到下一代染色體中。本文采用最優選擇與隨機遍歷選擇法進行選擇操作。

④交叉，交叉會染色體中的部分個體進行替換和重組得到新的染色體。

⑤突然變異，按照一定的突變概率，將染色體中的個體隨機進行變動。

⑥終止條件，若達到的終止條件，那么選擇適應度最大的個體作為最優解進行輸出；否則返回②繼續計算。

2.2 模擬退火算法的游戲流程

①隨機產生一個新的解，同時賦給當前解和最優解；計算新解的評價值，同時賦給當前解的評估值和最優解的評估值。

②比較新解和當前解的評估值之差delta，若delta>=0則保存新解為當前解；同時比較新解和最優解的評估值之差delta2，若delta2>=0則保存新解為最優解。

③若delta

模擬退火的接受概率P1=exp（delta/T）與隨機概率P2的差值P=P1-P2；若P>0則接受新解作為當前解，否則不接受。

④隨溫度的遞減，在一定條件下循環②到③，程序始終接受最優解進行返回。

3 實驗過程

3.1 遺傳算法實驗

進行100次游戲為例，設置人類玩家自動出拳類型為“石頭”以及“石頭-布-剪刀-布”，在深度depth分別為1和2兩種情況下進行實驗。實驗電腦的得分計算是：勝為1，平為0，敗為-1，得分采用累加式計算。實驗進行10次取其平均值，所得的實驗分析如圖1和圖2以及對應的表1和表2所示。

3.2 模擬退火算法實驗

為與遺傳算法進行對照，采用模擬退火算法時同樣采取100次游戲為例，采取同樣的出拳類型，深度depth也分別選擇1和2兩種情況進行。實驗分析如圖3和圖4以及對應的表3和表4所示。

4 實驗分析

4.1 縱向分析

遺傳算法實驗從圖1以及表1中可看出，當出拳類型為單一的“石頭”時，depth=1和depth=2的得分曲線相當，但是depth=1時，其效率明顯于depth=2；從圖2及表2中可以看出，當出拳類型變復雜（“石頭-布-剪刀-布”）時，depth=2明顯高于depth=1時的得分。

模擬退火算法實驗從圖3及表3中可看出，同樣的當出拳類型為單一的“石頭”時，depth=1和depth=2的得分曲線相當，但是depth=1時，其效率明顯于depth=2；從圖4及表4中可以看出，當出拳類型變復雜（“石頭-布-剪刀-布”）時，depth=2低于depth=1的得分且depth=2時的效率明顯更低。

4.2 橫向分析

對比圖1和圖3以及對應的表1和表3，可以看出：出拳類型為單一的“石頭”時，遺傳算法和模擬退火算法兩者在depth=1和depth=2時的勝率相當，但是遺傳算法的運行效率明顯數倍于模擬退火算法。

同樣的，對比圖2和圖4以及對應的表2和表4，可以看出：出拳類型為“石頭-布-剪刀-布”，在depth=1時，模擬退火算法高于遺傳算法的得分，但效率低于遺傳算法；而當depth=2時遺傳算法無論在得分還是在運行效率上明顯優于模擬退火算法。

5 結束語

從實驗的分析和結果可知，在石頭剪子布游戲中，條件相同的情況下，遺傳算法的效率明顯高于模擬退火算法。當游戲的出拳策略較為簡單（如只出“石頭”）時，深度為1是智能算法更好的選擇；依據試驗結果和推測，當出拳策略更為復雜時，遺傳算法在結果和效率上更顯示其優越性。下一步工作將會擴大游戲規模與出拳復雜度，選取更合適的游戲參數進行分析。

參考文獻：

[1]卓金武主編.MATLAB在數學建模中的應用[M].北京：北京航空航天大學出版社，2011.

[2]曹文梁，康嵐蘭.基于遺傳算法的混合蟻群算法及其在TSP中的應用研究[J].制造業自動化，2011（02）：91-93.

[3]董健.一種單純形遺傳算法及其應用[J].電信工程技術與標準化，2013（07）：86-88.

[4]胡志偉，郄培，趙新超，等.一種新的混合遺傳算法求解旅行商問題[J].計算機與現代化，2010（11）：12-15.

剪刀石頭布游戲范文第2篇

插秧、拔秧是一種傳統的農村夏收夏種時的勞動情景。借助于農村勞動實踐，把生活中插秧、拔秧運用形象化的手段，逼真地再現于體育游戲中，能讓學生進一步認識插秧、拔秧情景動作，教育學生熱愛勞動，體會勞動帶來的樂趣。這種游戲方法簡單，趣味性強，不受場地，器材及形式的限制，又具有一定的鍛煉價值，可以提高學生加速跑的能力和協調能力，培養學生的判斷能力。同時在蹲距式起跑教學中，可以運用此游戲作為鞏固蹲距式起跑動作，因為每一次“插秧、拔秧”都是一次蹲距式起跑。

（一）器材準備

筷子20支，空酒瓶20個（空酒瓶的高度以筷子放到里面，能露出一些為宜）。

（二）游戲方法

把學生分成相等的4組，每組一分為二，在距離20米地方相對站立，離兩邊的端線2米處放空酒瓶，每個空酒瓶的間隔為4米，在一側的四個排頭手持5支筷子。教師發出口令后，手持筷子的同學向前跑，把筷子依次插入前方的空酒瓶中，并與前方同學擊掌，完成一次“插秧”，站到對面隊伍的排尾，擊掌的同學也迅速向前跑到“插秧”的酒瓶前，把筷子從酒瓶中依次拿出，并交到前排同學。以此類推，每個同學都完成一次“插秧”和“拔秧”動作，最先完成的一個隊獲勝。

（三）游戲規則

1.“插秧”的同學必須把筷子插入空酒瓶中，并且酒瓶不能倒，如碰倒酒瓶必須把它扶好，才能進行下一步動作。

2.“插秧”的同學插完后要與對面同學擊掌，對面同學方可去“拔秧”。

3.“拔秧”的同學把筷子從瓶中拔出，必須放好空酒瓶，交給對面的同學，游戲繼續進行。

（四）游戲建議

1、本游戲適宜小學中高年級以上的學生，其方法簡單，趣味實用。

2、做此游戲時，可以在空酒瓶中裝一些沙子，既增加穩定性，又可以方便“拔秧”。

3根據游戲者的年齡等特點，可以適當增加空酒瓶，也可以增加一排空酒瓶，“插秧、拔秧”可以左右進行，增加游戲的難度，提高趣味性。

二、“剪刀、石頭、布”

“剪刀、石頭、布”是一種歷史悠久，而且簡單實用的老游戲。在生活實踐中，為了決定你先、我先，或急于決定勝負的便捷游戲。因為簡單、實用，而長久不衰，生活中到處可見。筆者結合這種游戲實踐，變換為有趣的新游戲，使他們更為活潑、精彩。

玩法一：

同樣是“剪刀、石頭、布”的游戲，游戲者數“一二三”出手，當沒有決定勝負時，手不抽回來，就停留在空中，然后喊口令繼續變換手型，直到分出勝負為止。該游戲的好處是，看到對方的手型，通過思考，想一想對方可能出的手型，來調整自己該出哪種手型應付，增加游戲測趣味性。

玩法二：

“剪刀、石頭、布”的游戲，通常是出一只手，通過一只手的手型來決定勝負。在實踐中，我們要求對方出兩只手。先出一只手，即使能分出勝負，也不能判哪一方勝：再出一只手，同樣再出一只手也不能判斷哪一方勝，最后要求對方收回一只手，留在空中的一只手的手型決定勝負。口令是“先出這個，再出這個，收回這個”。該游戲的好處是增加游戲的難度，提高雙方隊員的機智性，更為關鍵的一點是游戲中不能兩只手出同樣一個動作，那樣負的機率較大。當然因為出兩只手，收回一只手求和的可能性多。這種游戲方法多樣，難度適中，趣味性強。

玩法三：

“剪刀、石頭、布”的游戲是以手上動作決定勝負的，在實踐中以腳上動作也可以玩此游戲。兩腳并攏為“石頭”， 兩腳前后分開為“剪刀”，兩腳左右分開為“布”。游戲開始時雙方隊員立正站立，一起喊口令“一、二、三”跳起，看落地動作，判定勝負。每一組也可以進行此游戲，如圖所示，學生站一縱隊，前面兩個學生面對面站立進行比賽，如①勝者，①站到②位置，②回到隊伍的排尾（圖一）。如②獲勝，②站原地不動，①回到排尾（圖二）。

剪刀石頭布游戲范文第3篇

關鍵詞：幼兒園 開發利用 民間游戲

《幼兒園工作規程》指出：“游戲是對幼兒進行全面發展教育的重要形式。”《幼兒園教育指導綱要》中指出：“玩是幼兒的天性。”所以，幼兒教師“要發現、保護和引導幼兒固有的天性”，“因地制宜地為幼兒創設游戲條件”。那么，幼兒園又該如何有效地開發和利用來源于民間現實生活的，由民間老百姓創編，并在民間代代相傳的具有濃厚趣味性、較強隨意性、靈活多樣性且內容豐富的“民間游戲”呢？

一、把民間游戲融入到五大領域的教學活動中

每一個幼兒園應該根據自己的實際情況，因地制宜，把民間游戲和現代的育兒理念緊密聯系起來，將各種民間游戲根據五大領域提出的不同教育目標進行科學分類，有針對性地組織和開展民間游戲，讓民間傳統的兒童游戲豐富幼兒園的教育教學活動。例如，語言游戲《拉大鋸》：“拉大鋸，扯大鋸，姥姥家門口唱大戲，接姑娘，接女婿，小外甥也要去，鍋臺后大母雞，下蛋給你吃。”這個民間游戲適合中、大班的幼兒玩耍，多以兩人一組的形式進行，幼兒可以自己選擇玩伴進行游戲。因為對于中、大班幼兒來說，已經具備了與別人獨自交往的能力，同時他們也喜歡與自己的好朋友一起玩游戲，加之這個游戲在各個地區已經流傳了很久，幾乎是家喻戶曉，在戶外或在室內，在任何時間、任何地點都可以隨意進行，不但可以培養幼兒的合作意識，還可以通過游戲鍛煉幼兒肢體的靈活性和協調性，提高幼兒語言的表達能力。民間游戲：《老狼老狼幾點了》，是一個集體育和科學于一體的趣味性活動。游戲是以小動物為線索進行的，更加符合在玩中學、學中玩的育兒理念。游戲規則：教師扮演狼，幼兒來扮演他們喜歡的小動物。游戲開始后，教師在前面走，幼兒在身后問：“老狼老狼幾點了？”教師在前面報點：“X點了。”在玩的過程中，教師在這24個小時中定上一個點（天黑了），做為老狼出來抓小動物的時間。當教師說到這個時間時，幼兒要迅速跑回家（出發地點），如果被抓住，該幼兒就要退出游戲。活動延伸：游戲結束之后，教師和幼兒還可以討論“如果實際生活中你遇到了壞人，怎樣保護自己”。這就是民間游戲的魅力，既有趣味性又有教育意義，讓幼兒在游戲的過程中不僅鍛煉了自己的反應能力，增強了體質，還學到了知識（“認識時間”和“1―24的順數”），養成了傾聽的好習慣。

二、民間游戲還可以融入到一日活動的其他時間中去

（一）晨、午間接待

入園是幼兒在園一日愉快生活的開始。每天晨間或者午間，幼兒三三兩兩陸續來到幼兒園，這段時間教師可為幼兒在活動區角準備許多適合桌面活動的游戲材料，讓幼兒去自由選擇，既可以一個人玩，又可以和同伴一起玩。例如，“毛線開交”“彈蠶豆”“編織”“剪窗花”等民間游戲，既彌補了這一段時間教師無法活動的空缺，又豐富了幼兒的活動內容，有效發展了幼兒的小肌肉，鍛煉了幼兒的手眼協調能力。

（二）戶外體育鍛煉活動

戶外活動的民間游戲有很多，如“跳橡皮筋”“跳竹竿”“跳繩”“踢毽子”“滾鐵環”等。在開展過程中，幼兒可以根據自己的意愿自由尋找游戲伙伴，自選玩具、自選玩法或自己商量制定游戲規則，改變玩法。這些游戲運動量都比較大，除了發展動作、體能之外，還可以培養幼兒交往、謙讓、合作的精神。

（三）充實集體教育教學活動

集體教育活動中主要根據幼兒的年齡特點和班級實際情況，按教學目標選用適當的民間游戲。如中班上學期健康教育目標之一是“在一定范圍內四散地追逐跑”，我們就選擇了“荷花荷花幾月開”“貓捉老鼠幾更天”“老鷹捉小雞”等游戲。生動有趣的游戲，使幼兒在愉快的嬉戲中發展了跑的動作。

（四）豐富零散和過渡時間

一日活動中有許多零散的時間，如入園接待時間、課間、課前、課后、離園前等各個環節過渡時間，我們可以選擇一些不受時間、場地、人員限制，便于收攏的民間游戲進一步豐富這些閑散的時間，鍛煉幼兒的口頭表達能力和雙手的協調能力。如“包餃子”“打大麥”“五門開開”“堆饅頭”“小老鼠上燈臺”等。這樣，不僅使一日活動的各個環節過渡自然，管而不死，活而不亂，同時減少了幼兒排隊等待時的無聊，做到了動靜交替。

三、充分開發和利用民間游戲

在合理利用民間流傳下來的這些豐富的游戲資源的同時，我們還應該根據《幼兒園指導綱要》提出的“幼兒園是幼兒生活和學習的重要場所。幼兒園教育應豐富幼兒的生活，滿足他們身心發展的需要，幫助他們度過快樂而有意義的童年”的教育教學原則，結合幼兒各個年齡段的特征，把這些流傳下來的資源進行再加工、再利用。例如，傳統的民間游戲“石頭、剪刀、布”，除了傳統的玩法，還可以把幼兒分成甲、乙兩組，每組6人。游戲開始，兩組幼兒面對面站立，邊跳邊念：“石頭、剪刀、布！”在原地上跳兩下，落地時，成不同的姿勢：兩腳并攏為石頭，兩腳前后開立為剪刀，兩腳左右開立為布。“布包石頭、石頭砸剪刀、剪刀剪布”，這個游戲規則既鍛煉了幼兒動口、動手、動腳的能力，還培養了幼兒動作、思維、判斷的靈敏性。另外，此游戲還可以創編成手指表演游戲：“石頭剪刀布，（雙手變化做石頭剪刀布）做什么？做什么（雙手在頭上方左右擺動）？左手變石頭，右手變石頭（雙手變成石頭），胖胖臉，胖胖臉（雙拳偎在兩腮旁充當胖子）;石頭剪刀布，做什么？做什么……”這就是資源的再次開發和利用。這樣做的好處就是把傳統和現代的資源有機地結合在一起，既發揚了傳統的文化遺產，又豐富了幼兒的生活。

剪刀石頭布游戲范文第4篇

跑步時,我把比我跑得快的想象成比我跑得慢的,也許就可以比他跑得快。

做游戲時,需要剪刀石頭布,就把我自己想成剪刀石頭布高手,也許可以贏了比我剪刀石頭布厲害的人。

比賽下象棋時,就把我自己想象成比我的對手厲害,也許比我象棋厲害的人贏不過我。

上課時,想象成我是班里最聰明的學生,不能落后,要認真聽講。

只要你把難的事想象成簡單的事就可以了。

剪刀石頭布游戲范文第5篇

這類題關注學生生活，試題中有大量生活背景，充分體現了“從生活走向數學，從數學走向社會”、符合新課標“學習資源和實踐機會無所不在，無時不有”的理念.

例1.（2013年婁底中考）課間休息，小亮與小明一起玩“剪刀、石頭、布”的游戲，小明出“剪刀”的概率是（）

A.1

2

分析：游戲中一共有3種情況：“剪刀”、“石頭”、“布”，其中是“剪刀”的情況只有一種.利用概率公式進行計算即可.

解：小亮與小明一起玩“剪刀、石頭、布”的游戲，一共有3種情況：“剪刀”、“石頭”、“布”，并且每一種情況出現的可能性相同，所以小明出“剪刀”的概率是1 3

答案：B

點評：本題考查了概率公式：如果一個事件有n種可能，而且這些事件的可能性相同，其中事件A出現m種結果，那么事件A的概率P（A）=m n

這類題突出在實踐應用性上，注重社會現實，體現時代精神.試題選材體現社會熱點，關注當前科技新發展.

例2.（2013年衡陽中考）目前我市“校園手機”現象越來越受到社會關注，針對這種現象，我市某中學九年級數學興趣小組的同學隨機調查了學校若干名家長對“中學生帶手機”現象的看法，統計整理并制作了如下的統計圖：

（1）這次調查的家長總數為______.家長表示“不贊同”的人數為________；

（2）從這次接受調查的家長中隨機抽查一個，恰好是“贊同”的家長的概率是____；

（3）求圖2中表示家長“無所謂”的扇形圓心角的度數.

分析：（1）根據贊成的人數與所占的百分比列式計算即可求調查的家長的總數，然后求出不贊成的人數；

（2）根據扇形統計圖即可得到恰好是“贊同”的家長的概率；

（3）求出無所謂的人數所占的百分比，再乘以360°，計算即可得解.

解：（1）調查的家長總數為：360÷60%=600人，

很贊同的人數：600×20%=120人，

不贊同的人數：60012036040=80人；

（2）“贊同”態度的家長的概率是60%；

（3）表示家長“無所謂”的圓心角的度數為：40

600

×360°=24°.

故答案為：600，80；60%；24°.

點評：本題考查的是條形統計圖和扇形統計圖的綜合運用，讀懂統計圖，從不同的統計圖中得到必要的信息是解決問題的關鍵.條形統計圖能清楚地表示出每個項目的數據；扇形統計圖直接反映部分占總體的百分比大小.

21世紀是信息化社會，作為一個公民應學會搜索、整理和加工信息.表格、圖象和圖形是一種最直觀，最形象的數學語言，包含著豐富的信息資源，如何觀察、提煉這些信息，并利用這些信息來分析解決問題，這是考察數學能力的較好形式之一.

例3.（2013年江西省中考）下列數據是2013年3月7日6點公布的中國六大城市的空氣污染指數情況：

則這組數據的中位數和眾數分別是（）

A.164和163B.105和163

C.105和164D.163和164

分析：根據中位數、眾數的定義直接計算.

解：根據中位數的定義―――將一組數據從小到大或從大到小排序，處于中間（數據個數為奇數時）的數或中間兩個數的平均數（數據為偶數個時）就是這組數據的中位數；眾數是指一組數據中出現次數最多的那個數，所以342、163、165、45、227、163的中位數是163和165的平均數164，眾數為163，選A.