賭徒破產(chǎn)問題
? ? ? ? 賭徒的賭資為m,莊家的賭資為N-m。擲一枚均勻的硬幣。如果結(jié)果是人頭,賭徒財富+1,莊家財富-1;如果結(jié)果是字,賭徒財富-1,莊家財富+1。直到一方破產(chǎn)為止。最后賭徒破產(chǎn)的概率是多少?
? ? ? ? 記Ak={賭徒初始財富為k,結(jié)果破產(chǎn)},設(shè)P(Ak) =pk,B={首局結(jié)果為人頭}.
? ? ? ? 由全概率公式,pk=P(Ak)=? P(Ak|B)P(B) +P(Ak|Bc)P(Bc) =?1/2*pk+1+1/2*pk-1
? ? ? ??由題意知p0=1,pN=0,
? ? ? ? 解得pn=1-n/N
?? ? ? ?可以看出,pm>1/2等價于m>N-m,limN→∞pm=0
? ? ? ? 這一問題等價于下面的問題:
? ? ? ? 一個醉漢從n點出發(fā),(0≤n≤N,N,n為正整數(shù)),每一步等可能地向左或向右走一步,如果走到0或者N就停下來,(可以證明他最后走到0或N的概率為1(*)),則他最后走到0的概率為1-n/N。
(*):如果他永遠在1和N-1之間游走,那么一定不會出現(xiàn)“連續(xù)向右走N步”這個事件。所以:
? ? ? ? P(永遠在1和N-1之間游走)
? ? ?≤ P(永遠不會連續(xù)向右走n步)
? ? ?≤ P(任取自然數(shù)k,第kn步到第k(n+1)步不是連續(xù)向右走n步)
? ? ?=Πk=0,1,2...P(第kn步到第k(n+1)步不是連續(xù)向右走n步)
? ? ?=Πk=0,1,2...(1?-?(1/2)^n)
? ? ?=limk→∞(1?-?(1/2)^n)^k
? ? ?=0
? ? ? ? ?所以P(永遠在1和N-1之間游走)=0,即P(經(jīng)過0或N)=1.? ? ? ? ? ? ? ? ? ? □
最近正好學(xué)到了這么一個問題,與現(xiàn)實并無任何關(guān)系,如有巧合,純屬事實。