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)