给没有玩过的同学简单介绍一下。
巡查路线是一个环形路线,路线上一共分布着n个站点。
从起点出发,生成一个[1,m]之间的随机整数X,逆时针前进X步,所到达的站点视为已巡视,所途径的其他站点不视为已巡视。
如此反复,直至重复Y次这样的过程后所有的站点均被巡视过。
现在的问题是,假设生成[1,m]之间的随机整数这一步的概率是均匀的(实际上蚂蚁森林是不是这么做的我姑且存疑),那么Y的数学期望是多少?

    9 个月 后

    从当前所在站点朝一个方向将巡查线路展开,可以得到一个n位向量,对应一个状态,总共有2^n个状态
    状态之间有转移概率,并且最后都会到全部被巡视的状态,所以可以看成有一个吸收状态的吸收马尔可夫链,求平均吸收时间为多少
    这些状态可以分成n+1组,记为G_i:有i个站点被巡视过的状态集合,0\le i\le n,那么G_i只能到达G_iG_{i+1}
    一般的情况难以求解,但当n=m的时候,G_i中每个状态的平均吸收时间\mu_i都相同,可得方程组
    \mu_n=0\\ \mu_i=1+\frac{i}{n}\mu_i+\frac{n-i}{n}\mu_{i+1},\ 0\le i\le n-1

    \mu_n=0\\ \mu_i-\mu_{i+1}=\frac{n}{n-i},\ 0\le i\le n-1
    累加得
    \mu_0=\sum_{i=0}^{n-1}\frac{n}{n-i}=n\sum_{i=1}^{n}\frac{1}{i}

      Tanix
      好!随机过程学的非常扎实()
      但是实际情况m=3,n比m大很多,要怎么算呢😂

        Cauch 如果nm确定的话,可以从G_n开始,将G_i中所有状态的平均吸收时间代入G_{i-1}对应的方程组,得到只关于G_{i-1}内变量的线性方程组,解之,重复这个过程,直到算出初始状态的平均吸收时间


        手动求了一下n=4,m=3的情况,发现n=m+1时,G_i内所有以1开头的状态的平均吸收时间一样,用\mu_i表示,那么可以列出方程组
        \mu_{m+1}=0\\ \mu_{i}=1+\frac {i-1} m \mu_{i}+\frac {m-i+1} m \mu_{i+1},\ 1\le i\le m\\ \mu_0=1+\mu_1

        \mu_{m+1}=0\\ \mu_i-\mu_{i+1}=\frac{m}{m-i+1},\ 1\le i\le m\\ \mu_0-\mu_1=1
        累加得
        \mu_0=1+\sum_{i=1}^m \frac{m}{m-i+1}=1+m\sum_{i=1}^m \frac{1}{i}

        说点什么吧...