BeerRabbit 发表于 2013-9-18 10:38:19

【问题】为达到目标次数,计算对事件集合进行操作次数的期望

问题的全部描述是这样的:
定义:
1、由s个子事件组成的事件集合M={M_1,M_2,...,M_s};
2、M_i 对应的目标次数 T_i 自然数),状态计数 N_i (初始为0);
3、M_i 对应的发生概率 P_i ;
4、针对M整体的一次操作称为一次实验。
问题:
(1)M中的子事件相互独立,对M进行一次实验,每个子事件都根据其对应概率判断是否发生,如果M_i 发生,则N_i 自增1;
(2)M中的子事件相互排斥(这意味着众 M_i 的和为1,满足归一化条件),对M进行一次实验,其中有且只有一个子事件发生,即如果M_i 发生,则N_i 自增1;
对M进行若干次实验,记使得所有的 N_i >= T_i的最小实验次数为 n。
求在以上两种设定下,n的期望。


这个问题在(1)情况下的一个特殊情况:s=n,P_i=0.5,T_i=1,即是这个帖子的问题:
递推数列的通项表达或变化趋势
http://bbs.emath.ac.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=5149&fromuid=3986
(出处: 数学研发论坛)

KeyTo9_Fans 发表于 2013-9-19 10:01:10

如果使用递推的方法求准确解,那么:

问题$1$的时间复杂度是$O(2^s*\Pi_{i=1}^s(T_i+1))$,空间复杂度是$O(\Pi_{i=1}^s(T_i+1))$。

问题$2$的时间复杂度是$O(s*\Pi_{i=1}^s(T_i+1))$,空间复杂度是$O(\Pi_{i=1}^s(T_i+1))$。

这些复杂度都随着$s$的增大而指数级增长。

如果使用某种方法求近似解,那么:

两个问题的时间复杂度都是$O(s/e^2)$,空间复杂度都是$O(s)$,其中$e$表示近似解与准确解的相对误差。

当$e$固定时,这个复杂度只是线性增长的。
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