游戏中的数学(一):赛马问题

游戏来自《姬魔恋战纪》
剧情是:
刘王章虽已被我军俘虏,但依然要参加贵族赛马比赛,可惜没有赛马良将。男主挺身而出,但实际上他并不会赛马(WTF???),于是在弓长辽的帮助下进行赛马训练
规则如下:

三种行动选择:加速、匀速或者减速



加速的情况为:速度值+1,不稳定值+3
匀速的情况为:速度值不变,不稳定值+1
减速的情况为:速度值-1,不稳定值减半
另外

如果是奇数被除,则只取整数部分

一共十个回合:每个回合可以选一种行动。

问题是:如何在10回合内跑完最长的路程?能跑多长?
要注意的是,游戏里设定路程为每一回合改变后的速度值加上上一回合的路程。比如上一回合路程为4,这一回合加速后速度为4,则这回合路程为8。
现在我们开始解决这个问题
第一回合:此时速度值为0,为了跑的更远,必须选择加速
第二回合:此时速度值为1,不稳定值为3,路程为1,依然可以加速
第三回合:此时速度值为2,不稳定值为6,路程达到了3,依然可以选择加速
第四回合:此时速度值为3,不稳定值为9,路程为6。很显然无法再加速了,这时候却有两种选择:①匀速②减速
匀速可以让我们的速度保持不变,但是减速会让速度减小,我们可以试一试匀速
第五回合:速度值为3,不稳定值为10,路程为9。这时候必须减速
第六回合:速度值为2,不稳定值为5,路程为11。又可以加速了
第七回合:速度为3,不稳定为8,路程为14,只剩下四个回合,这里又有两种选择:①匀速两次,减速加速②减速一次,加速两次,减速一次
我们先看第一种:匀速两次,第七回合路程17,第八回合,路程20,第九回合减速,路程22。第十回合加速,路程25

第二种:减速一次,路程16,不稳定4。第八回合加速,路程19,第九回合加速,路程23。第十回合减速,路程26
显然第二种方法更好,因为它加速了两次。似乎路程26就是最优解,还能再高吗?
由于当稳定值为4时,可以连续两次加速,我们再利用稳定值9时减速变为4的特性,可以换一种跑法,即第一次分叉选项时的第二个选项,限于篇幅原因,这里只放图

这种跑法可以跑到29的路程,这种跑法的好处在于,随着回合的增多,速度会越来越快。但是第一种跑法速度会保持在3,很容易被超过

对比可以发现,在第四回合时,第一种跑法(右)优于第二种跑法,在第五回合时达到平衡,第六回合时开始落后
这样问题就解决了

拓展问题1:假如不稳定值上限改为16,但减速会损失2点速度值,答案会变成怎样呢?
大家自己解决吧