從1~n里取K個數,這K個數之和的奇偶性的概率?

A、B兩人玩下面的遊戲:從集合E={1,2,...,n}中隨機取k個數。若這k個數的和是偶數,則A獲勝;否則B獲勝。請你判斷遊戲對誰有利。


首先確定樓上的答案是錯誤的,不妨令k=1,則P(A| n = 2m) = frac{1}{2}, P(A| n = 2m +1) = frac{1}{2} - frac{1}{2m+1}

所以應該對n的奇偶進行分類討論。對n是否被取到取條件,先考慮n是偶數的情況。設A獲勝的概率為P(m,k)

  • 若取到,則只需要在剩餘的n-1個數中取k-1個數使得和為偶數即可
  • 若未取到,需要在剩餘的n-1個數中取k個數使得和為偶數

由全概率公式有

P(2m, k) = frac{k}{2m} P(2m -1, k -1)+frac{2m -k}{2m} P(2m -1, k)

同理可以得到

P(2m  -1, k) = frac{k}{2m-1} (1- P(2m -2, k -1))+frac{2m -1 -k}{2m -1} P(2m -2, k)

初始條件為:

P(2m, 1) = 1/2, P(2m + 1, 1) = 1/2 -1/(2m+1)

P(4m, 4m) =P(4m+3, 4m+3) = 1,P(4m+1, 4m+1) = P(4m+2, 4m+2) = 0,

注意到遞歸是下降的,所以原則上問題可解。

當然,這個問題可以直接求解。要解決上述問題,只需要在k個數中包含有2m個奇數即可,所以在奇數中取2m個數,從偶數中取剩餘數,這是一個超幾何分布的和

sum_{m=1} ^{ [k/2]} frac{inom{[(n+1)/2]}{2m}{inom{n-[(n+1)/2]}{k-2m}}}{inom{n}{k}}


推薦閱讀:

如何舉例說明數學期望有時是不存在的?
宿命是否存在?真的存在隨機事件嗎?
量子通信迄今最通俗易懂的解釋在哪裡?
為什麼隨機變數X和Y不相關卻不一定獨立?
如何理解及運用王和朗道演算法(Wang and Landau algorithm)?

TAG:演算法 | 數學 | 概率 | 概率論 |