概率论几个有意思的模型
问题：袋子中有a个黑球，b个白球，现在一只只的摸出来，求第k次摸出黑球的概率。（a ≤ k ≤ a + b)
本题有两个解法，首先考虑是有次序的，也就是排列方法，另一个就是组合解法。
排列方法的样本空间就是对a+b个球进行了全排列，也就是$(a+b)!$，然后填充第k个位置，选一个黑球，有a个选择，然后就是对(a+b-1)的位置放球，有(a+b-1)!种方法。所以得到
$$P = \frac{a × (a + b - 1)!}{(a + b)!} = \frac{a}{a + b}$$
第二种解法就是认为全部的球就两部分，黑的和白的，认为同种颜色的球之间没有区别。先把黑球放好的话，有$C_{a + b}^{a}$种方法。这个事情做完了，剩下的都是白球了。有利场合就是$C_{a + b - 1}^{a - 1}$种。所以
$$P=\frac{C_{a + b - 1}^{a - 1}}{C_{a + b}^{a}}=\frac{a}{a + b}$$
这样的话，最后的结果很重要，结果和k是没有关系的，最终的概率都是一样的，这个也是抽签的模型。这个证明显示抽签的前后顺序是不影响结果的。
现在有n个球，每个球都有相同的概率$\frac{1}{n}$落到N个格子里面(N大于等于n)的每一个格子中，求
- 某指定的n个格子中各有一个球的概率P(A)
- 任何n个格子中各有一个球的概率P(B)
要注意的是一个格子中可以放多个球。
第一问是先在N个格子中选出n个进行有重复的排列，样本空间就是$N^{n}$，比如第一个有N种方法，第二次还是N个，以后还是。 因为已经指定了n个格子，相当于n个球进行了全排列，有利场合就是$n!$。
第二问因为n个格子是任意的，首先要挑出n个格子，然后对n个球进行全排列。有利场合就是$C_{N}^{n} × n!$。结果是
$$P(B) = \frac{C_{N}^{n} × n!}{N^{n}}=\frac{N!}{N^{n}(N - n)!}$$
实际应用一下，有n个人(n < 365)，每个人的生日都不一样的概率就可以套用第二问，每个格子都有一个人，而且只有一个人。n个人中至少两个人生日相同的概率就可以使用1 - P(B)
蒙提霍尔问题
问题详情参考 http://wiki.mbalib.com/wiki/%E4%B8%89%E9%97%A8%E9%97%AE%E9%A2%98
使用Python模拟就好了
1# coding=utf-8
2import random
3
4
5# 不改变选择
6def do_not_change():
7 prize = ["goat", "goat", "car"]
8 random.shuffle(prize)
9 return prize[random.randint(0, 2)] == "car"
10
11
12# 不确定改不改变
13def random_selection():
14 # 不确定改不改变的话，也就是在除去主持人打开的门之后再随机选择一个
15 prize = ["goat", "car"]
16 random.shuffle(prize)
17 return prize[random.randint(0, 1)] == "car"
18
19
20# 改变选择
21def change():
22 prize = ["goat", "goat", "car"]
23 random.shuffle(prize)
24 choice = random.randint(0, 2)
25 prize.pop(choice)
26 for i in [0, 1]:
27 # 主持人选择山羊
28 if prize[i] == "goat":
29 prize.pop(i)
30 break
31 # 选择最后一个
32 return prize[0] == "car"
33
34count = 0
35for i in range(100000):
36 if do_not_change():
37 count += 1
38
39print u"不改变选择", count / 100000.0
40
41count = 0
42for i in range(100000):
43 if random_selection():
44 count += 1
45print u"不确定改不改变选择", count / 100000.0
46
47count = 0
48for i in range(100000):
49 if change():
50 count += 1
51print u"改变选择", count / 100000.0
52
53"""
54最终结果
55不改变选择 0.33098
56不确定改不改变选择 0.50006
57改变选择 0.6637
58"""
