如何最大化总概率?

How to maximize the total probability?

我想在随机选择游戏中最大化获胜的总概率,如下所示,

我有n张彩票,这n张中只有1张是幸运的,现在我有2个选择要么抽奖,要么让大师从总票数中去掉X张不幸的彩票,X必须是k(可用)和 X 的倍数必须小于门票总数。

如果我抽到一张倒霉票,主人会把k张倒霉票加到票堆里。

我们最多有 m 步要玩,每一步都是以下之一

  1. 要么我们抽一张票
  2. 要不我们请master去掉X票(X是k的倍数)

我想最大化概率。

并输出总概率 P/Q 作为 P*Q^(-1) 其中 Q 是 Q 的模逆。

经过观察和玩游戏,我认为只有按照以下方式玩游戏,总概率才会最大

  1. 第一步我们抽一张票,中奖概率是1/n。

  2. 如果第一手抽到一张不吉利的票就加k张,第二手可以请师傅去掉k张

  3. 第三步再次抽奖,中奖概率为
    ((n-1)/n)*(1/n) .

类似地,如果有 m 步,我们可以得出结论,获胜的总概率为 (1-((n-1)/n)^r),其中我们可以找到 r

的值

n

例如: n = 3 k = 20 m = 3

总概率为 1-(2/3)^2 = 5/9

n=5k=7m=1

总获胜概率 = 1/5

最终输出:

5*(9)^(-1) % 1000000007 = 555555560

1*(5)^(-1) % 1000000007 = 400000003

如果这个游戏中还有其他获胜策略,请提供证据,我也没有我的策略的证据,所以如果你能证明我的策略,我会很高兴拥有它以及伪代码会帮助我继续。

我们再次将我们挑选的票再次放入堆中,所以在抽错之后我们有 n+k 而不是 n+k-1,并且 n < k(总是开始)

编辑:我的策略证明

我们采取的每一步都有 2 种可能性

我们要么获得 1/n*(n-1)/n,要么获得 (n-1)/n*(1/n+k) + (n-1/n) ((n+k-1)/n+k)(1/n+2*k)

现在求解两边后我们得到等式 1/n 左边和右边是 (2*n+3*k-1)/((n+2*k)*(n+k ) 我发现 R.H.S 总是小于或等于 R.H.S

所以在进一步求解之后,我得到 L.H.S 作为 2*(k^2) 和 R.H.S 作为 n^2-n 并且给定 n < k 所以 L.H.S 总是大于 R.H.s

由此证明。

请提供证据反馈。

您的策略不正确。抽到一张不吉利的票后,你会要求大师去掉k张票,但如果你开始玩完全一样的状态,你就会选择一张票。这是没有意义的,因为游戏不会记忆你之前的动作,因此,当前的情况应该总是决定最好的选择。

P(n,m,k)n 票获胜的概率,最大 m 移动,k,采用最佳策略。

如果你选了一张票,那么概率是1/n + P(n+k-1, m-1, k)*(n-1)/n.

如果你不这样做,那么概率是 P(n-k, m-1, k)

最佳选择是概率最大的选择,因此:

P(n,m,k) = max( 1/n + P(n+k-1, m-1, k)*(n-1)/n , P( n-k, m-1, k) )

您可以递归地计算这个,使用记忆,因为可能存在重叠的子问题,即使用动态规划。