抛硬币问题

题目:一个有趣的抛硬币问题

假设有一个硬币,抛出字(背面)和花(正面)的概率都是0.5,而且每次抛硬币与前次结果无关。现在做一个游戏,连续地抛这个硬币,直到连续出现两次字为止,问平均要抛多少次才能结束游戏?注意,一旦连续抛出两个“字”向上游戏就结束了,不用继续抛。

解答:设平均要抛T次硬币才能结束游戏。

         首先简述一下抛硬币的过程。

         1. 抛出第一枚硬币,硬币的状态决定后续需要抛出得次数(重要);

         2. 如果硬币为花,重新开始,也就是需要再次抛出T次才能结束,注意这里运用递归的思想;

         3. 如果硬币为字,则需要在投一次硬币决定后续投出硬币的次数;如果为字,则不用在投了;如果为                 花,重复第2步。

       以上过程推出等式如下:

       T = 1  +  0.5*T + 0.5(1 + 0.5 * 0 + 0.5*T),解得 T = 6

       下面具体讲解:

       1 代表抛出的第一次,根据它的状态决定后续抛出的次数;

       0.5*T 代表第一次抛出的硬币为花,为花得概率为0.5,重新开始,那么后面还需要抛T次,期望次数就是0.5*T;

       0.5 *(1+0.5*0+0.5*T)代表第一次抛出的硬币为字,为字的概率也为0.5,此时需要在抛出一枚硬币,根据这枚硬币的状态决定后续操作的次数,于是就有了括号的部分(1+0.5*0+0.5*T),1 同样代表抛出一枚硬币,如果为字,游戏结束,不用在抛了,即为0次,概率为0.5,期望次数为0.5*0;如果为花,游戏重新开始,需要在抛T次,概率为0.5,期望次数为0.5*T。

所以最后的等式就为: T = 1  +  0.5*T + 0.5(1 + 0.5 * 0 + 0.5*T)

扩展参考:http://www.matrix67.com/blog/archives/3638

                  http://www.cnblogs.com/atyuwen/archive/2010/09/12/coin.html

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