死亡小島;及色子玄機分析

紫鳳發表於2013-07-31

今日面試題:死亡小島

一個小島,表示為一個N×N的方格,從(0,0)到(N-1, N-1),一個人站在島上,位置(x, y),他可以上下左右走,一步一個格子,他選擇上下左右的可能性是一樣的。當他走出小島,就意味著死亡。假設他要走n步,請問他死亡的概率有多大?請寫出求解程式碼。

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色子玄機分析

原題

有兩個色子,一個是正常的,六面分別1-6的數字;另一個六面都是空白的。現在有0-6的數字,請給出一個方案,將0-6中的任意數字塗在空白的色子上,使得當同時扔兩個色子時,以相等的概率出現某一個數字。如果一個色子是1,另一個色子是2,則出現的數字是3。依次類推。

分析

首先,深入理解題目。兩個色子,一個色子上1到6,是正常的,可以理解為,隨手一扔,每個數字出現的概率是相同的,都是1/6;另一個呢?空白的,不過我們可以自己塗上0-6的數字,包括0和6。然後扔完了之後,一個色子上面出現a,另一個色子出現b,最終把a+b作為一個數字。有多少個不同的數字呢?假設有n個,則題目要求是每一個出現的概率都是1/n。

n的取值都有那些呢?1到12都可以。加入,就是1-12的數字,該如何塗空白的色子,保證概率相等呢?兩個色子,每個六面,扔起來,一共36種可能,如果出現12個數字,並且,每個數字是等概率的,則36/12=3,每個可能會出現三次。當,第一個色子,扔得數字是1時,第二個色子要有三次是0才能保證1出現了三次。同理,當第一個色子扔的是6,要得到三次12的數字,則第二個色子要有三次是6。則,空白的色子,必須塗三個0,三個6。我們來證明,每一個概率都是3/36=1/12:

第一個色子 第一個色子概率 第二個色子 所得數字
1 1/6 p(0)=p(6)=1/2 p(1) = p(7) = 1/2 * 1/6 = 1/12;
2 1/6 p(0)=p(6)=1/2 p(2) = p(8) = 1/2 * 1/6 = 1/12;
3 1/6 p(0)=p(6)=1/2 p(3) = p(9) = 1/2 * 1/6 = 1/12;
4 1/6 p(0)=p(6)=1/2 p(4) = p(10) = 1/2 * 1/6 = 1/12;
5 1/6 p(0)=p(6)=1/2 p(5) = p(11) = 1/2 * 1/6 = 1/12;
6 1/6 p(0)=p(6)=1/2 p(6) = p(12) = 1/2 * 1/6 = 1/12;

則,p(1)=p(2)=p(3)=p(4)=p(5)=p(6)=p(7)=p(8)=p(9)=p(10)=p(11)=p(12)=1/12

最後的取值範圍,還可以是其他的麼?我們已經知道正常的色子,哪一面出現的概率都是1/6;能不能充分利用這個呢?只需要空白的色子,六面都是一個數字就可以了。p = 1/6 * 1 最終每個數字出現的概率都是1/6。

【分析完畢】

本文來自微信:待字閨中,2013-07-26釋出,原創@陳利人 ,歡迎大家繼續關注微信公眾賬號“待字閨中”。

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