有 64 張黑色牌和 64 張紅色牌共 128 張,每摸到黑牌就可以繼續摸下去,直到摸到紅牌為止,紅牌不算,請問平均能摸到幾張黑牌?

再問一下各位大神,如果把情況拓展到這樣:一副牌有160張,80黑,80紅。然後有一部分在玩家手中,假設紅黑數相等(還是不需要這個依舊能做?),然後此時平均能摸到幾張黑牌?是期望值無限接近於1嗎?怎麼列式呢?麻煩了。。


http://www.zhihu.com/question/19821790 類似題目可參考

解:設摸到的黑牌有X張

概率:

P(X=0)=64/128

P(X=1)=(64/128)*(64/127)

P(X=2)=(64/128)*(63/127)*(64/126)

……

P(X=i)=(64/128)*……*((64-i+1)/(128-i+1))*((64)/(128-i))

期望:E(X)=0*P(X=0)+1*P(X=1)+……+64*P(X=64)

寫了個程序跑了下 大概是

0.9846153846153848

張黑牌


@梁文偉 和 @陳然 想法是對的。這裡主要幫@梁 完成驗證,算出一般答案。

一般化,設 n 張紅 n 張黑。

摸了 k 張沒有紅牌的概率是 P(n,k) / P(2n,k),其中 P(n,k)=n! / (n-k)! 是排列數。

緊接著最後摸到紅牌的概率是 n / (2n-k),與上面相乘就是摸了 k 張黑牌的概率。

簡化,順便驗證其和為 1:

n * P(n,k) / [P(2n,k) * (2n-k)](k張黑牌後紅牌的概率)

= n * P(n,k) / P(2n,k+1)(@梁 的式子)

= [n! / (2n)!] * n * [(2n-k-1)! / (n-k)!](整理)

= [(n!)^2 / (2n)!] [(2n-k-1)! / (n-k)! / (n-1)!](上下各乘一次(n-1)!,整理)

= C(2n-k-1,n-1) / C(2n,n)(其中C(n,k)=n! / (n-k)! / k!是組合數)

將k從0至n求和,由[1]中式(10),得概率和為1。(這是概率歸一,不是期望)

最後要算的是,Ans = sum[ k * C(2n-k-1,n-1) / C(2n,n) ],sum是對k從0至n求和。

方法是計算sum[ (n-k) C(2n-k-1, n-1) / C(2n,n)] (靈感來自@vieplivee):

方法一:由歸一化,應等於 n - Ans

方法二:因(n-k) * C(2n-k-1, n-1) = n * C(2n-k-1, n),由[1]中式(10),得

sum[ n * C(2n-k-1,n) / C(2n,n) ](注意C(n-1, n)=0)

= n * C(2n, n+1) / C(2n,n) = n * n / (n+1)

比較兩種方法等到的結果,得到最後答案是

Ans = n - n * n / (n+1) = n / (n+1)

本題 n=64, Ans=64/65

[1] http://en.wikipedia.org/wiki/Binomial_coefficient#equation_10


如果牌張數是無限多的,那麼就等於1

如果牌張是有限多的,那麼會略小於1(不是無限接近,而是實實在在的小於1,如上面說的64/65,約為0.9846),牌張越多,越接近1

因為當牌張有限的時候,你摸到1張黑牌之後,接下來再摸牌的時候,黑牌的概率就小於50%了,因為黑牌的數量比紅牌少了,越摸越少,直到出現紅牌為止。


[A(m/n)為n個元素中取m個元素的全排列]

n-1張黑牌的概率計算為64*A((n-1)/64)/ A(n/128)·(歸納猜測總概率為1,求高人理論解釋)則估計1~2左右吧(計算量過大非人力能計算出) 以上純屬個人觀點,望高人不吝賜教!

0的概率微微二分之一,1的概率接近四分之一,2的概率約八分之一,3的概率約十六分之一。。。。。。參考http://www.zhihu.com/question/19821790 或許是0~1之間的一個很接近1的數

n張黑牌n張紅牌,從n=1開始,概率p=1/2; n=2,p=2/3; n=3,p=3/4;........猜測n=64時p=64/65 和@陳然的答案(0.9846153846153848..)吻合,是否能確定n張黑牌n張紅牌的情況下概率為n/(n+1)?求新思路。。。


甄姬?


給你思路。

1)摸到0張黑牌,概率為64/128,有64種可能(因為紅牌有64張)。

2)摸到1張黑牌,概率為64/128 * 64/127,有64 * 64種可能。

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你自己總結下,找到技巧。不懂可以評論。


1張,這和那個50%生男和生女的問題是一模一樣的。換了種問法罷了。


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