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算法导论5.4-2

2019年02月08日 ⁄ 综合 ⁄ 共 462字 ⁄ 字号 评论关闭

假设将球投入到b个盒子里。每一次投掷都是独立的,并且每个球落入任何盒子的机会都相等。在至少有一个盒子包含两个球之前,期望的投球次数是多少?

 

设P(n)表示第n次投球,使某个盒子中的球到达两个,则:

P(1)=0(一次投球显然不可能使某个盒子的球的数量达到2)

P(2)=(1-0)*1/b=1/b(两次投球使某个盒子数量到2,则必然是第二次投出的球被投入第一次投出的球所在的盒子)

p(3)=(1-0)*(1-1/b)*2/b=(1-1/b)*2/b(三次投球达到目的,则应该是前两次投入空盒子,最后一次投如了有球的两个盒子中的任意一个)

P(4)=(1-0)*(1-1/b)*(1-2/b)*3/b=(1-1/b)(1-2/b)*3/b(……)

……

P(n)=(1-1/b)(1-2/b)(1-3/b)...(1-(n-2)/b)*(n-1)/b

     =(b-1)(b-2)(b-3)...(b-n+2)(n-1)/b^(n-1)

设投球n次使得某个盒子中的球的数量达到2,则:

E[n]=∑i*P(i) (i=1, 2, ..., b+1)

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