組合機率期望

2inf發表於2024-07-01

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題意:\(n\) 個球 \(1\) 個黑 \(n-1\) 個白,黑球初始在最左邊,每次放回隨機選 \(2\) 球交換(同 \(1\) 個不交換),設 \(k\) 次後在第 \(x\) 個,求 \(x\) 期望。

  對稱性 \(f_k\) 為第 \(k\) 輪黑在最左邊機率,那麼在其他位置機率 \(\frac{1-f_k}{n-1}\),將黑球移到任意位置機率 \(p=\frac{2}{n^2}\)
\(f_k\) 轉移:\(f_k = f_{k-1} * (1 - (n - 1) * p) + (1 - f_{k-1}) * p\)
期望 \(\mathbb{E}[x] = f_k * 1 + \frac{1-f_k}{n-1}*(2+\cdots+n) = f_k + \frac{n+2}{2}(1-f_k)\)

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