056254628 发表于 2013-6-23 21:23:03

100囚徒集徽章

有一天,国王决定实行大赦,给100个囚徒每人发了一个徽章。这100个囚徒关在独立的房间里,每天随机有2个囚徒可以同时放风,放风时,这两个囚徒可以相互交换徽章,放风结束后,2个囚徒将回到自己的房间,留在放风场所里的东西将被清空。若某囚徒集齐了所有的100个徽章,大家将被释放。
问什么策略下,囚徒被释放的天数期望值最小,其精确的期望值T(100)为多少?

056254628 发表于 2013-6-23 21:23:22

我的策略:放风时,手中徽章少的囚徒将自己的所有徽章都交给对方,徽章一样多的,随便选一个囚徒将他的所有徽章都交给对方。
用电脑模拟100囚徒放风过程,模拟10000次后,平均天数为9748.4804.


根据以上策略,若囚徒总人数n为2,那么第1天放风,将集齐所有的徽章,所以期望值T(2)=1.

KeyTo9_Fans 发表于 2013-6-24 01:41:09

正解应该是$(1+...+99)*(2-1/100)=4950\times 1.99=9850.5$。

能否多模拟几下,看看误差是否会变小?

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你是对的,应该是$(1+...+99)*(2-2/100)=4950\times 1.98=9801$。

056254628 发表于 2013-6-24 02:04:51

我觉得T(n)=(n-1)^2
T(100)=99^2=9801

gogdizzy 发表于 2013-6-24 10:56:14

本帖最后由 gogdizzy 于 2013-6-24 11:03 编辑

按照楼主给的策略:

第一次合并期望$\binom{100}{2} / \binom{100}{2}$
第二次合并期望$\binom{100}{2} / \binom{99}{2}$
...
第99次合并期望$\binom{100}{2} / \binom{2}{2}$

加起来得( 100 * 99 ) * ( 1/99 - 1/100 + 1/98 - 1/99 + ... + 1/1 - 1/2 ) = ( 100 * 99 ) * ( 1 - 1/100 ) = 9801

所以楼主的公式是对的。
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