P1654 做题记录

发布时间 2023-07-08 21:07:21作者: 383494

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观前提示:作者期望水平不高,如果公式等有错欢迎指出

我们知道,(粗略地来说)期望是一系列事件的结果乘上发生的概率。

考虑到 \(n-1\) 位时连续长度的期望:\(EX=\sum x_ip_i\),如何用它求出下一位的期望?若 \(n\) 发生,则 \(x\) 的长度增加;否则原地消失。\(EX=\sum x_{i+1}p_ip_n+0\). 因此,\(E_n=(E_{n-1}+1)p_n\)

不难发现,\(\sum x_ip_i\)\(x_i\) 可以为 \(0\),这不影响期望的大小,且转移时的 \(+1\) 包含了从 \(0\)\(1\) 的情况。

接下来是二次期望;由于 \(E(X^2) \not = E(X)^2\),因此我们不能偷懒。但有了一次的经验,我们只要考虑它如何转移。\(E(X^2)=\sum x_i^2p_i\),转移到下一个 \(n\) 时:

\[\begin{align*} E(X^2) & =\sum (x_i+1)^2p_ip_n \\ & = p_n (\sum x_i^2p_i + \sum 2x_ip_i + \sum 1p_i) \\ & = p_n (E_{n-1}(X^2) + 2EX + 1) \end{align*}\]

关于最后一步:我们知道 \(p_i\) 是相等的,算上 \(x_0p_0\) 这一项后 \(\sum p_i=1\)\(x_i\) 的长度在 \([0,p_n]\) 间的概率是 \(1\))。

同样地,\(E(X^3)\) 也能推出来。