赠券收集者问题

来源:互联网 发布:淘宝手表男士 编辑:程序博客网 时间:2024/06/12 01:51

    还记得小时候,许多商家为了促销,在小零食里面放置各种卡片,比如水浒、三国啊之类的,小朋友就屁颠屁颠地希望收集其全套。赠券收集者问题(coupon collection problem)就是描述如果要集齐全套卡片,需要买多少个零食。

    假设全套的卡片为n张,从第i-1中收集到第i种需要购买ni个卡片,比如从第0种到第1种需要买n1=1张卡片,从第1种收集到第2种需要n2种,以此类推。

    那么收集到第i-1种后,一张卡片是第i种的概率p就是:

                                                                       p=(n-i+1)/n

  那么一张卡片不是第i种的概率就是q=1-p,那么从第i-1种到第i种需要买的卡片的期望就是:

                                                                      E(ni)=sum[k*q^(k-1)*p]  (k:1->∞)

                                                                              =p*(sum[q^k])'

                                                                             =1/p

                                                                             =n/(n-i+1)

那么一共需要的卡片数就是ni从1到n的求和:

                                                                    E(n)=E[sum(ni)]   (ni:1->n)

                                                                            =sum(n/(n-i+1))

                                                                           =n*sum(1/i)

                                                                          =n*(ln n+o(1))

 那期望需要的卡片数就是n*ln n。

 那水浒108将的卡片,我们一共需要多少张呢?108*ln 108≈506。坑爹那,需要这么多张才能集齐全套,这还不算奸商有意减少某些卡片的投放量!

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