第88章 先天科研圣体(3/4)
“这题我一开始按具体的集合状态写了递推。”
并没有错,只是太重了。
盲盒里有若干种不同卡片。
每拿到一种新卡,拥有的集合状态就发生改变。
如果按已经拥有的具体集合去写状态空间,状态数量会呈指数级增长,很快就会变成一个灾难性的马尔可夫链转移矩阵,根本没法算,更没法手写证明。
“我也卡在这了。”
尹航在旁边插话道。
“我明明知道它在宏观上能压缩,因为全收集的期望最终肯定收敛,但就是找不到最干净的压法。
把每一步抽到什么卡的历史都背在身上走,实在太蠢了。”
江临看了一眼姚思雨的草稿纸,没有去改她的公式。
直接在空白处写下一行字。
还缺几种。
姚思雨看着那四个字,怔了一下:“你一点都不关心当前手里具体缺的是哪几种卡?”
“不关心。”
江临回答得很干脆。
“题目的设定里,每一种盲盒被抽到的概率是均匀分布的,这意味着卡片本身是高度对称的。”
江临用笔在盲盒两个字底下画了条线。
“题目让你求的是集齐所有卡片所需时间的期望值,不是让你描绘收集过程中每一个具体集合长什么样。
A,b,c和b,c,d在本质上是等价的。”
尹航的眼睛瞬间亮起,猛地一拍大腿,叫道:“我靠,所以不用管具体卡,直接按数量阶段来分解?
从缺k种卡,转移到缺k-1种卡?”
“嗯。”江临点头。
姚思雨低头,在纸上飞快地算了两步,之前的复杂矩阵被瞬间降维。
“既然概率均匀,那在缺k种卡的状态下,抽到一张新卡的概率就是 p_k=k/N。
所以在这个阶段停留的等待时间,就是一个参数为p_k的几何分布。
而它的期望……”
“几何分布的期望是概率的倒数。”江临接上了她的话,“所以这一阶段的期望步数就是N/k。”
江临说到这里,看了一眼姚思雨因为激动而写得越来越快的笔尖,适时地浇了一盆。
“不过在提交的时候还是不能直接从原题跳到这一步。”
姚思雨停下笔,有些不明所以地抬头看他。
“先花半页纸,严格说明为什么你的马尔可夫状态可以从2^N压缩到 N,也就是所谓的等价类划分。
否则阅卷教授会觉得你在偷换概念,用一个简单的模型套一个复杂的题。”
姚思雨认真地点头,准备继续往下写。
写到一半,像是想到了什么反例,眉头皱了起来。
“等等,如果不同盲盒的抽取概率不均匀呢?
比如有隐藏款,概率只有1%,其他是10%,那这个数量状态压缩就不成立了,缺A和缺隐藏款的期望完全不一样。”
“是的,所以你要在证明的开头,先浓墨重彩地写明对称性条件。
题目给定的均匀抽取不是一句为了让题面好看的装饰语,我们进行状态压缩,真正要算的是N个阶段期望。”
尹航听到这里,忍不住吐槽了一句:“你做题的时候,脑子里还一直想着阅卷人啊?”
“想着复核。”江临认为自己应该纠正他的用词。
“数学竞赛也叫复核?”
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