概率题 更新情况 20200406: 55-57 20200405: 47-54 20200404:9,45-46 基础公式 组合数 推导: 理解为组合数=不含某个元素的组合+含某个元素的组合 组合数求和公式 组合数相关 杨辉三角:对称,每个数等于它上方两数之和 参考 排列组合的一些公式推导 1 从一副52张扑克牌中随机抽两张,颜色相等的概率 解析:有红黑两种颜色,各26张 2 54张牌,分成6份,每份9张牌,大小王在一起的概率 3 52张牌去掉大小王,分成26*2两堆,从其中一堆取4张牌为4个a的概率 4 一个硬币抛了10次,8次为正,2次为反,求第11次抛硬币为正的概率。假设硬币为正面的概率为p, 极大似然估计求解 对数求导得到 贝叶斯估计求解 定义下一次抛硬币为事件Y,D为之前10次事件的集合,假设一次硬币为正面的概率u服从均匀分布uniform(0,1), 代入可以算出最终的结果是 最大后验估计求解 在先验概率分布为均匀分布的情况下,最大后验估计退化为极大似然估计。 参考 https://blog.csdn.net/algorithmPro/article/details/83869188 https://zhuanlan.zhihu.com/p/61593112 5 有8个箱子,现在有一封信,这封信放在这8个箱子中(任意一个)的概率为4/5,不放的概率为1/5(比如忘记了),现在我打开1号箱子发现是空的,求下面7个箱子中含有这封信的概率为? 问题转化: 6 已知N枚真硬币,M枚假硬币(两面都是国徽),R次重复采样都是国徽,问R次采样都是真硬币的概率? 问题转化: 根据采样的独立性, 根据贝叶斯公式得到 7 一对夫妻有2个孩子,求一个孩子是女孩的情况下,另一个孩子也是女孩的概率问题转化: 贝叶斯公式可得,1/3 8 某城市发生了一起汽车撞人逃跑事件,该城市只有两种颜色的车,蓝20%绿80%,事发时现场有一个目击者,他指证是蓝车,但是根据专家在现场分析,当时那种条件能看正确的可能性是80%,那么,肇事的车是蓝车的概率是多少? 问题转化: 贝叶斯公式,得到1/2 9 100人坐飞机,第一个乘客在座位中随便选一个坐下,第100人正确坐到自己坐位的概率是?他们分别拿到了从1号到100号的座位,这些乘客会按号码顺序登机并应当对号入座,如果他们发现对应号座位被别人坐了,就会在剩下空的座位随便挑一个坐.现在假设1号乘客疯了(其他人没疯),他会在100个座位中随便选一个座位坐下,问:第100人正确坐到自己坐位的概率是多少?(也可推广到n名乘客n个座位的情况) 假设n个乘客的时候最后一个人坐到自己座位的概率是f(n)先分析一下第一个乘客随便坐的情况: 坐到自己的座位 1/n 坐到最后一个人的座位 1/n 其他人,假设坐了第m个人的位置(1<m<n),那么前面m-1个人会正确坐到自己的位置,第m个人要乱坐,此时最后一个人坐到自己座位的概率为f(n-m+1)因此, 由数学归纳法可得 答案来源 10 一个国家重男轻女,只要生了女孩就继续生,直到生出男孩为止,问这个国家的男女比例?问题转化: 所以是1比1 11 有50个红球,50个蓝球,如何放入两个盒子中使得拿到红球的概率最大 两个箱子概率是1/2,选中某个箱子后又有选择的是不是红球的概率,所以最大概率就是一个红球放在一个箱子里,其余的99个球全放到另一个箱子。这样概率=0.5+0.5*(49/99)约等于0.75,这样为最大概率。 答案来源 12 某个函数f返回值为0/1,0返回的概率为p,写一函数返回0/1概率相等。 public int g(){ while (true){ int a = f(); int b = f(); if(a!=b){ return a; } } } 答案来源 拒绝采样的题,采样率是2p(1-p) 13 给你一个函数,这个函数是能得出1-5之间的随机数的,概率相同。现在求1-7之间随机函数 def random7(): x,y=random5()-1,random5() idx = x*5+y if idx>21: return random7() return (idx-1)%7+1 拒绝采样,采样率为21/25 14 X是一个以p的概率产生1,1-p的概率产生0的随机变量,利用X等概率生成1-n的数 思路:构造等概率生成0,1的函数,调用该函数ceil(log2(n))次,组成一个二进制的数,如果大于等于n,重新生。 def random01(): x,y = random(),random() if x!=y: return x return random01()def randomN(n): from math import log,ceil times = ceil(log(n,2)) res = '' for _ in range(times): res+=str(random01()) res = int(res,2) if res>=n: return randomN(n) return res+1 15 一个硬币,如何构建事件,使得事件发生的概率为2/3 拒绝采样,抛两次硬币,如果两次都是反面的话重新抛,一正一反的概率为2/3 答案来源 16 怎么计算圆周率π的值(蒙特卡洛采样) 在一个边长为2的正方形内均匀地随机投点,假设投n次,计算落到该正方形的内切圆里面的数量,假设为m,那么经过计算 17 一个抽奖池,里面有12种卡牌,如何实现一个1/78,...,12/18的抽奖概率。 randint可以生成0-77概率均匀的随机整数,0映射1,1/2映射2... 18 给一个概率分布均匀的随机数发生器,给一串float型的数,希望通过这个随机数发生器实现对这串数进行随机采样,要求是如果其中的某个数值越大,那么它被采样到的概率也越大。 先对他们的概率进行设计,先sigmoid再归一化。根据概率划分区间。 19 一本无数个字的书从前往后读,某个时间点突然暂停并返回之前读过的某个字,要求每个字返回的概率是一样的。 1 字都相同2 字都不同 20 一个有n*n个方格的棋盘,在里面放m个地雷,如何放保证在每个方格上放雷的概率相等。 需要一个生成1-n的随机数生成器,然后每次调用两次生成x,y,作为地雷放置的位置,如果位置重复则舍弃,重复执行直到获得m个位置。 21 一根棍子折三段能组成三角形的概率 假设折成的三段为x,y,L-x-y,则需要满足 所求概率等于x+y=L/2、x=L/2、y=L/2三条直线所包围图形的面积除以直线(x+y)=L与x轴、y轴所包围图形的面积 答案来源 22 一个圆上三个点形成钝角的概率是多少?假如两个点和圆心形成的圆心角已经是直角,那么第三个和这两个点形成钝角的概率是多少? 在圆上任意取第一个点A; 再任意第二个点B,有AB重合、AB在同一条直径上两个特殊点,但对于圆上的无数个点来说,B取到上面两个特殊点的概率为0;所以可以使AB能够不重合且不在同一直径上的概率为1;以下叙述将不考虑上述两个特殊点;由上所述,A、B两点的取法可以看做是任意取,概率为1; 再任意取第三点C,C有与A重合、与B重合两个特殊点,同上,可以忽略不计设原点为O,则AO交圆于点D,BO交圆于点E,则C在弧DBAE时(D、B、A、E四点除外),三角形ABC为钝角三角形;由弧AB的长度从趋近于零,到趋近于半圆,弧DBAE的长度由趋近于圆周长1,到趋近于半圆周1/2,所以弧DBAE的平均长度为 所以三角形ABC为钝角三角形的概率为3/4 答案来源 23 X,Y独立均服从(0,1)上的均匀分布,P{X^2+Y^2≤1}=?答案:边长为1的正方形的内切圆的面积/1= 24 一个圆,在圆上随机取3个点,这3个点组成锐角三角形的概率 同题22 25 一个袋子里有100个黑球和100个白球,每次随机拿出两个球丢掉,如果丢掉的是不同颜色的球,则从其他地方补充一个黑球到袋子里,如果颜色相同,则补充一个白球到袋子里。问:最后一个球是黑球和白球的概率分别为多大? 思路1:令(x,y)=(黑,白)取出的个数 (-2,0)+(0,1)=(-2,1) (0,-2)+(0,1)=(0,-1) (-1,-1)+(1,0)=(0,-1)可以看出黑都是成对取出的,所以最后肯定剩下个白的。 思路2:相当于取异或,黑为1,白为0,所有球异或的结果是0 答案来源 26 扔骰子,最多扔两次,第一次扔完可以自行决定要不要扔第二次,去最后一次扔色子的结果为准,求:尽可能得到最大点数的数学期望1 2 3重新摇,4 5 6不摇。期望是4.25 27 甲乙轮流抛硬币,正面胜,先抛的人优势多大? 设甲先抛。设甲胜率为x。则第一次甲抛了反面后,乙胜率为x,从而甲胜率+乙胜率=x+0.5x=1,从而x=2/3。 答案来源 28 不断地抛一枚均匀硬币,当出现连续两个正面时停止。问期望的总次数是多少? 用E表示期望总次数,用E1表示一次抛到正面,接下来出现正正的期望次数,E0表示一次抛到反面,接下来出现正正的期望次数 因为, 因此结果为6 答案来源 另外,牛客网上用马尔可夫链来解的写的特别好。 29 赌徒破产问题 一个赌徒手中持有a美元,他和庄家进行抛均匀硬币的赌博,如果硬币为正面,赌徒获得1美元,否则赌徒失去1美元。当赌徒持有0美元时,以赌徒失败结束游戏;当赌徒持有a + b美元时,以庄家破产结束游戏。问赌徒的获胜概率。 我们用来表示赌徒手里持有i美元时他的胜率。 已知, 可见为等差序列,因此可以求得 答案来源 30 甲乙约定在某地,忘了约时间,只知道七点到八点见面,他们都打算于七点到七点四十五随机时刻到达某地,然后等十五分钟,如果两人没见面就走人,问他们见面的概率是多少? 几何方法算,X轴代表甲的出发时间,Y轴代表乙的出发时间,满足的范围为所求,答案为4/9。 31 a b c 分别循环投掷硬币,直到正面出现胜利,求a b c获胜的概率假设a的胜率为p,则b的胜率为0.5p,c的胜率为0.25p,p=4/7 32 某大公司有这么一个规定:只要有一个员工过生日,当天所有员工全部放假一天。但在其余时候,所有员工都没有假期,必须正常上班。这个公司需要雇用多少员工,才能让公司一年内所有员工的总工作时间期望值最大? 极大似然估计求导得n=364.5 答案来源 33 有一个很大很大的输入流,大到没有存储器可以将其存储下来,而且只输入一次,如何从这个输入 流中随机取得m个记录 开一个m大的数组a[m],前m个记录存入这个数组中。往后的记录采用这种取舍策略:假设为第p个,p是大于m的,在[0,p)间产生一个随机数r,如果r<m,那么a[r] = 第p个记录,反之抛弃这个记录。 证明:对于前面m个,被选中的概率为 对于比m大的,假设为第p个 答案来源 34 某段公路上1小时有车通过的概率是0.96,半小时有车通过的概率是多少 1个小时内有车通过的概率是0.96,那么个一个小时内没有车通过的概率是0.04。假设半小时有车通过的概率为x,那么 35 一个公交站在1分钟内有车经过概率是p,问3分钟内有车经过概率 36 8支球队循环赛,前四名晋级。求晋级可能性1/2?? 是太简单还是我是笨蛋呢 37 三个范围在0-1的数,和也在0-1的概率。三角锥的体积: 38 11个球,1个特殊球,两个人无放回拿球,问第一个人取到特殊球的概率 假设第一个人拿到球的概率为p, 39 1个球,1个特殊球,两个人无放回拿球,问第一个人取到特殊球的概率 相当于12个球排序,然后特殊球在1 3 5 7 9 11的概率,因此是1/2 40 11个球,1个特殊球,两个人有放回拿球,问第一个人先拿到这个特殊球的概率 假设第一个人先拿到的概率为p, 41 抛硬币,正面继续抛,反面不抛。问抛的次数的期望 假设抛的次数为x, 42 不停抛掷硬币直至连续3次出现正面,此时抛硬币的次数的期望是多少 假设期望是x, x=14 43 均匀分布如何生成正态分布 Box-muller令U1,U2服从[0,1]的均匀分布, 44 砝码问题:2个轻的砝码,5个重的砝码和一个天平,几轮可以找到轻的砝码? 分别放左右分别放两个, 一样重,两边各一个轻一个重---3次 一边轻一边重,一种是两个轻两个重,另一种是左1轻1重右两重。去掉右边两个重的,剩下三个里面2个轻一个重---2次 45 蒙提霍尔问题(又称三门问题、山羊汽车问题)你在参加一个抽汽车的活动,你选择了一个门之后,主持人选择另外两个门的其中一个打开是山羊,然后问你是否换门,你换还是不换? 在主持人知道汽车在哪个门的情况下,没开启的那扇门的概率变为2/3,所以要换。 答案来源 46 A是B的子集,P(B)>0,则P(A)与P(A|B)的关系 贝叶斯公式 47 A 有 n 个硬币,B 有 n+1 个硬币,谁丢的正面多谁赢,问 B赢的概率? 前n轮,A正面跟B正面的次数有三种情况,A>B,A==B,A<B定义, 由对称性,因此, 对第n+1轮进行讨论, A<B,不论结果如何B都赢 A>B,这种情况下无论B抛出来是正还是反,B都赢不了 A==B,当抛出来为正面是B赢 因此B赢的概率为 48 抛2k+1次硬币,问正面次数比背面多的概率是多大,并讲出数学证明思路。 假设正面次数比背面次数多的概率为x,因为抛了2k+1次,所以正反次数不可能相等。而背面比正面次数多的概率也是x,因此x+x=1答案是0.5 直接公式证明的资源 49 连续投硬币,当第一次出现正面时,一共投了奇数次则A赢,偶数次则B赢。求A, B赢的概率 问题转化:该问题相当于A,B轮流投硬币,先出正面就赢。 假设A赢的概率为p,则,结果为p=2/3 50 一个圆,往里面随机生成点,要求均匀 拒绝采样,假设半径为1,生成X,Y服从[-1,1]的均匀分布,如果在圆内就接受,不在就再次生成。 51 给定一个函数,它完全随机地产生【1,3】范围内的整数(即每个数的产生机率都是1/3)。用给定的函数去求一个完全随机产生【1,89】范围内的整数函数。。。注意,要求每个数的出现的概率都相同。 拒绝采样,我们有一个random3函数生成【1,3】 构造一个random9来生成【1,9】; 继续构造一个random243(9*9*3)生成1-243范围,如果大于178,重新生成。否则假设生成的数为x,返回(x-1)%89+1 52 6位数字的8位数码管显示的数字,倒过来看和以前相同的概率是多少。 1258旋转不变 6和9旋转后对称 53 两个1和6个0可以组成( )个不同的二进制数?这些二进制数化为十进制后总和是( ) ,1在每个位子上都出现的次数是均匀的,一共有56次,所以每个位子出现了7次,和= 54 月神特别喜欢吃月饼,中秋节时快手发了10个月饼,已知月神一天至少吃一个月饼;请问,月神在3天内将10个月饼全部吃完的概率为: 插板法, 55 在一个半径为r的圆上随机取两个点,这两个点之间的距离的期望为 固定一个点,另一个点围着它走一个半圆, 答案来源 56 有30瓶一样的药水,其中有一瓶变质了,喝了之后1小时会死掉。最少需要多少只小白鼠做实验,才能保证在1小时时间内找到有变质的一瓶? 二进制问题 问题转化:假设有n瓶药水,里面1瓶有毒。 如果用1只小白鼠检测的话,n最大为2,即喝一瓶放一瓶; 如果2只,n最大为4; 当n为5时,最多能检测32瓶。因此,30瓶最少需要5只。 57 4 个人分牌,54 张扑克牌,除去两张大小王剩下 52 张扑克牌。问红桃 A 和黑桃 A 同时被一个人拿到的概率是多少? 概率练习题搜罗 http://www.dscademy.com/probability-theory/problems/index.php?from=header https://www.nowcoder.com/discuss/95737 https://www.nowcoder.com/discuss/346845?order=0&page=1&pos=6&type=0 https://zhuanlan.zhihu.com/p/88247726