作者Vulpix (Sebastian)
看板Math
标题Re: [机统] 一个骰子相关的问题
时间Mon Jan 14 00:55:35 2019
虽然不太确定S大的作法有没有怪怪的地方,没空详细做呢……
不过从机率上来跑递回是可以考虑的。
首先,overload function P (误)
P(k,n) = P(首项=k 且 数列长度=n | 数列递增到6为止)
那麽我们很容易就能知道 P(k,n) = Σ_{s=k}^{6} P(s,n-1)/6
但是此时要注意:n≧3
理由:P(k,n) = P(k=a_1≦a_2≦...<a_n=6 | 数列递增到6为止)
RHS 必须要 n≧3,写法才是一致的。
P(k,2) = P(k=a_1<a_2=6 | 数列递增到6为止) 没有「≦」。
P(k,1) = P(k=a_1=6 | 数列递增到6为止) 连「<」都没了。
所以 P(1,1)=P(2,1)=...=P(5,1)=0, P(6,1)=(5/6)^5
^^^^^^^^^^^^^^
这项意外得很漂亮,但我没想到解释。
还有 P(1,2)=P(2,2)=...=P(5,2)=5^5/6^6, P(6,2)=0
然後就可以开始递回了,解出来的答案跟我上一篇是一样的。
反正只是6阶(全1/6的上三角)矩阵的乘幂,小意思,吧。
最後要算的是 Σ_{k=1}^{6} Σ_{n=1}^{∞} nP(k,n) = 2。
(自己没算,交给Excel了,到n=18为止,绝对误差约7E-10,与预测一致。)
※ 引述《StellaNe (冻结的大地)》之铭言:
: ※ 引述《yyhsiu (hsiu)》之铭言:
: : 大家好,以下是个掷骰子相关的问题。觉得有点难,想不出好办法想请问大家
: : 掷(6面公平)骰子过程:不断的丢,直到出现6就停止。
: : 问:在已知整个数列是递增(可以等於)的情况下,数列的长度的期望值是多少?
: : ------------------------
: : 我很暴力 (加上程式模拟验证) 的求出答案了,但感觉有比较漂亮的想法
: : 谢谢大家!
: 设数列长度期望值为x
: E(n):=当前一个骰子投出为n,之後继续完成试验的数列长度期望值
: e.g:E(6)=0,E(1)=x
: 先掷第一次骰子後,有六种可能
: 所以期望值为x=1+(1/6)*[E(1)+E(2)+E(3)+E(4)+E(5)+E(6)]
: 观察E(5),当前一个骰子为5时,接下来完成试验的可能情况为{6},{5,6},{5,5,6}...
: 若将另一个试验定义为直到出现2就停止(需递增),期望值记为E(1:2)
: 可能情况为{2},{1,2},{1,1,2}...
: 可与E(5)情况形成一对一且映成的对应,且发生机率一样(可视为把骰子的5、6跟1、2对调)
: 所以E(5)=E(1:2)
: E(1:2)+E(2)=x (到2为止+从2开始到6为止)
: E(5)+E(2)=x
: 同理E(4)+E(3)=x
: x=1+(1/6)*[E(1)+E(2)+E(3)+E(4)+E(5)+E(6)]=1+(1/6)*3x=1+x/2
: x=2
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※ 编辑: Vulpix (61.230.70.72), 01/14/2019 04:35:08