keasc 发表于 2017-6-27 21:19:47

假设一共N个球,每次有放回的从中取M个球,求能从中取到任意Q个球所需得最少次数是

假设一共N个球,每次有放回的从中取M个球,求能从中取到任意Q个球所需得最少次数是多少?


当每次取的球的数量为1,且求取出全部球所需次数时,就是著名的"优惠券收集者问题",希望大家就题目能讨论下

kastin 发表于 2017-6-28 10:53:55

你确认你想问的是“最少次数”?
若`M\geqslant Q`,最少次数当然就是1次了;若 `M < Q`,最少次数不就是 `\lceil Q/M \rceil` 吗?

如果指的是期望次数,可以参考这个帖子 http://bbs.emath.ac.cn/thread-9180-1-1.html 第4、5楼的回答,不过于本帖问题问法稍有不同,结果也就不一样。

keasc 发表于 2017-6-28 19:51:47

kastin 发表于 2017-6-28 10:53
你确认你想问的是“最少次数”?
若`M\geqslant Q`,最少次数当然就是1次了;若 `M < Q`,最少次数不就是...

嗯嗯,我表达有误,就是想问期望。我看了您曾经发的帖子,解法确实很犀利。但是我想全取和取Q个(Q>M)还是有些区别,在这中间还是有些考虑不明白,希望您能再指点指点。
祝您身体健康,工作顺利!
望回复。

kastin 发表于 2017-6-28 22:28:45

keasc 发表于 2017-6-28 19:51
嗯嗯,我表达有误,就是想问期望。我看了您曾经发的帖子,解法确实很犀利。但是我想全取和取Q个(Q>M)还 ...

严格来讲,问题应该是求“最少次数的期望”。

其实要取满Q个球,对于每次只取一个球来说(M=1),结果为 `\sum_{i=1}^Q\frac{n}{n-i+1}`
每次取M个球,类似的方法可得:$$\frac{1}{M}\left[\left(\frac{n}{Q}+\frac{n-1}{Q-1}+\cdots+\frac{n-M+1}{Q-M+1}\right)+\left(\frac{n}{Q-M}+\frac{n-1}{Q-M-1}+\cdots+\frac{n-M+1}{Q-2M+1}\right)+\cdots+\left(\frac{n}{Q-\lfloor Q/M\rfloor M}+\frac{n-1}{Q-\lfloor Q/M\rfloor M-1}+\cdots+\frac{n-Q+\lfloor Q/M\rfloor M+1}{1}\right)\right]$$

keasc 发表于 2017-6-29 15:42:03

kastin 发表于 2017-6-28 22:28
严格来讲,问题应该是求“最少次数的期望”。

其实要取满Q个球,对于每次只取一个球来说(M=1),结果 ...

嗯嗯,我大体看懂这个公式了;感觉能不能在从第二个小括号开始每个小括号前加一个参数ai,当(Q-iM)>M时(最后式子不加),ai=1,;否则为0。这样式子会不会更好懂

keasc 发表于 2017-6-29 21:54:39

kastin 发表于 2017-6-28 22:28
严格来讲,问题应该是求“最少次数的期望”。

其实要取满Q个球,对于每次只取一个球来说(M=1),结果 ...

嗯,有没有更优美的表达式,这么看总是别扭。我觉得肯定有一个完美的表达,我那样表达还是麻烦,太生硬,但是我没想出来。。

kastin 发表于 2017-6-29 22:06:51

keasc 发表于 2017-6-29 21:54
嗯,有没有更优美的表达式,这么看总是别扭。我觉得肯定有一个完美的表达,我那样表达还是麻烦,太生硬, ...

有规律的才优美,但失于简约;严谨的简约但往往不优美(因为要考虑到一般性)。

keasc 发表于 2017-6-30 10:18:44

本帖最后由 keasc 于 2017-6-30 10:26 编辑

kastin 发表于 2017-6-29 22:06
有规律的才优美,但失于简约;严谨的简约但往往不优美(因为要考虑到一般性)。

\(\frac{1}{M}\left[\left(\frac{n}{Q}+\frac{n-1}{Q-1}+\cdots+\frac{n-M+1}{Q-M+1}\right)+a_1\left(\frac{n}{Q-M}+\frac{n-1}{Q-M-1}+\cdots+\frac{n-M+1}{Q-2M+1}\right)+a_2\left(\frac{n}{Q-2M}+\frac{n-1}{Q-2M-1}+\cdots+\frac{n-M+1}{Q-3M+1}\right)+\cdots+\left(\frac{n}{Q-\lfloor Q/M\rfloor M}+\frac{n-1}{Q-\lfloor Q/M\rfloor M-1}+\cdots+\frac{n-Q+\lfloor Q/M\rfloor M+1}{1}\right)\right]\)

\begin{equation*}ai=\begin{cases}
1, & \text{ if } (Q-iM>M)\\
0, & \text{else }
\end{cases}\end{equation*}

那这样算严谨了么

keasc 发表于 2017-6-30 21:13:44

kastin 发表于 2017-6-29 22:06
有规律的才优美,但失于简约;严谨的简约但往往不优美(因为要考虑到一般性)。

佩服,真的佩服。这个表达真的好简洁好严谨,好美
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