Pólya缸翻转


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问题陈述

Pólya再次玩着他的骨灰盒,他希望您能帮助他计算一些概率。

在此骨灰盒实验中,Pólya的骨灰盒最初包含1个红色和1个蓝色珠子。

对于每次迭代,他进入并取回珠子,然后检查颜色并将珠子放回back。

然后,他掷出一枚普通硬币,如果硬币落在硬币头上,他会在缸中插入相当数量的6面相同颜色的彩色骰子骰子,如果硬币落在尾巴上,他将从缸中取出一半的相同颜色的硬币(使用整数除法-因此,如果所选颜色的珠子数量为奇数,他将删除(c-1)/2c是该颜色的珠子数量)

给定整数n≥0且十进制r> 0,则将n次迭代后珠子颜色之间的比率在最短的字节数中大于或等于r的概率赋予2个小数位。

一组示例迭代:

令(x,y)定义骨灰盒,使其包含x个红色小珠和y个蓝色小珠。

Iteration    Urn       Ratio
0            (1,1)     1
1            (5,1)     5        //Red bead retrieved, coin flip heads, die roll 4
2            (5,1)     5        //Blue bead retrieved, coin flip tails
3            (3,1)     3        //Red bead retrieved, coin flip tails
4            (3,4)     1.333... //Blue bead retrieved, coin flip heads, die roll 3

可以看出,比率r始终≥1(因此,红色或蓝色越大,比率就越小)

测试用例:

令F(n,r)定义函数在n次迭代中的应用以及r的比率

F(0,5) = 0.00
F(1,2) = 0.50
F(1,3) = 0.42
F(5,5) = 0.28
F(10,4) = 0.31
F(40,6.25) = 0.14

这是代码高尔夫,所以最短的解决方案以字节为单位。


我觉得这有一个公式……
无知的体现

可能与beta二项式有关,但可能要更长一些
过期数据,

取决于语言;R和Mathematica也许可以有效地做到这一点。
朱塞佩

Answers:


6

JavaScript(ES7), 145 ... 129 124  123字节

将输入作为(r)(n)。这是一个天真的解决方案,实际上可以执行整个模拟。

r=>g=(n,B=s=0,R=0,h=d=>++d<7?h(d,[0,d].map(b=>g(n,B/-~!!b,R/-~!b)&g(n,B+b,R+d-b))):s/24**-~n)=>n--?h``:s+=~B<=r*~R|~R<=r*~B

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最近2个测试案例的速度太慢。

已评论

r =>                    // r = target ratio
g = (                   // g is a recursive function taking:
  n,                    //   n = number of iterations
  B =                   //   B = number of blue beads, minus 1
  s = 0,                //   s = number of times the target ratio was reached
  R = 0,                //   R = number of red beads, minus 1
  h = d =>              //   h = recursive function taking d = 6-sided die value
    ++d < 7 ?           // increment d; if d is less than or equal to 6:
      h(                //   do a recursive call to h:
        d,              //     using the new value of d
        [0, d].map(b => //     for b = 0 and b = d:
          g(            //       do a first recursive call to g:
            n,          //         leave n unchanged
            B / -~!!b,  //         divide B by 2 if b is not equal to 0
            R / -~!b    //         divide R by 2 if b is equal to 0
          ) & g(        //       do a second recursive call to g:
            n,          //         leave n unchanged
            B + b,      //         add b blue beads
            R + d - b   //         add d - b red beads
          )             //       end of recursive calls to g
        )               //     end of map()
      )                 //   end of recursive call to h
    :                   // else (d > 6):
      s / 24 ** -~n     //   stop recursion and return s / (24 ** (n + 1))
) =>                    // body of g:
  n-- ?                 //   decrement n; if n was not equal to 0:
    h``                 //     invoke h with d = [''] (coerced to 0)
  :                     //   else:
    s +=                //     increment s if:
      ~B <= r * ~R |    //       either (-B-1) <= r*(-R-1), i.e. (B+1)/(R+1) >= r
      ~R <= r * ~B      //       or     (-R-1) <= r*(-B-1), i.e. (R+1)/(B+1) >= r

我真的很喜欢这个答案,我发现为了解决以后的测试用例,我需要添加代码以合并相同的比率概率。所以我并不惊讶它太慢
过期数据

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