还记得小时候,许多商家为了促销,在小零食里面放置各种卡片,比如水浒、三国啊之类的,小朋友就屁颠屁颠地希望收集其全套。赠券收集者问题(coupon collection problem)就是描述如果要集齐全套卡片,需要买多少个零食。
假设全套的卡片为n张,从第i-1中收集到第i种需要购买ni个卡片,比如从第0种到第1种需要买n1=1张卡片,从第1种收集到第2种需要n2种,以此类推。
那么收集到第i-1种后,一张卡片是第i种的概率p就是:
p=(n-i+1)/n
那么一张卡片不是第i种的概率就是q=1-p,那么从第i-1种到第i种需要买的卡片的期望就是:
E(ni)=sum[k*q^(k-1)*p] (k:1->∞)
=p*(sum[q^k])’
=1/p
=n/(n-i+1)
那么一共需要的卡片数就是ni从1到n的求和:
E(n)=E[sum(ni)] (ni:1->n)
=sum(n/(n-i+1))
=n*sum(1/i)
=n*(ln n+o(1))
那期望需要的卡片数就是n*ln n。
那水浒108将的卡片,我们一共需要多少张呢?108*ln 108≈506。坑爹那,需要这么多张才能集齐全套,这还不算奸商有意减少某些卡片的投放量!