面试概率题

1.抛硬币直到连续出现两次字为止
先来考虑一下抛硬币的过程:首先先抛一枚硬币,如果是花,那么需要重头开始;如果是字,那么再抛一枚硬币,新抛的这枚如果也是字,则游戏结束,如果是花,那么又需要重头开始。根据这个过程,设抛硬币的期望次数为T,可以得到关系
T = 1 + 0.5T + 0.5( 1 + 0.5 * 0 + 0.5T)
意义为:游戏结束前一定掷过一次硬币,期望1;
有0.5的概率掷0,掷0需要从头开始,因此期望还是本身T;
0.5的概率掷1,如果为1,再掷一次,期望加一,如果为1则结束游戏,结束后的掷硬币期望为0;如果为0,再从头掷,期望为T;
求解得T=6;
推广:
  Tn = Tn-1 + 1 + 0.5 * Tn

上面的递推关系是怎么来的呢,一个直观的理解是这样的:
首先先抛掷Tn-1次,得到连续的n-1个字,然后再抛一次,若是字,则游戏结束;否则需要重头开始,也就是说又需要 Tn 次。
也即是有 Tn = 2 * Tn-1 + 2。由于 T1 = 2,因此可以得到 Tn = 2^(n+1) – 2。

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