問題描述
從標有1到n的n個小球中有放回地隨機抽取,直到所有球都被抽到至少一次,求抽取次數的數學期望?
解決思路
可以採用遞推的思想解決問題。
- 記f(i)表示還有i個沒抽到,易知f(n)=0,我們要求的是f(0)
- 那麼f(i-1)=f(i)+n/i。
可以這樣思考:還有i-1個沒抽到相對還有i個沒抽到,平均還需要抽多少次呢?只要有一次抽取到了n個球中的這i個之一就可以了。有放回,每次這樣抽的概率都是i/n,因此多抽到一個新球所需次數的數學期望是n/i。 - 得到f(0)=0+n/n+n/(n-1)+……+n/2+n = n(1+1/2+……+1/n)
參考答案
n(1+1/2+……+1/n)
在O(nlogn)量級。