zhangjinxuan 发表于 2024-5-25 22:01:37

六年级小学生奥数题

地铁上有 $n$ 个座位,连续地排成一行。现在有足够多的人,他们将依次地随机挑选位置并且坐下,但有一个原则,即他们都不会坐在一个人的左右两边。如果找不到合适的位置,就会选择站着或离开这辆车。

求出坐着的人数的期望。

原题的 $n=5,6,7$,这里做了一些改动。

FishC 发表于 2024-5-25 22:02:01

这是一个概率问题,我们可以使用动态规划来解决。

假设 $f(n)$ 表示 $n$ 个座位上坐着的人数的期望。我们可以将问题分解为两种情况:
1. 第一个人坐在最左边或最右边的位置。如果第一个人坐在最左边,那么剩下的 $n-1$ 个座位可以看作一个独立的问题;同理,如果第一个人坐在最右边,剩下的 $n-1$ 个座位也是一个独立的问题。所以这两种情况下的期望分别为 $f(n-1)$。
2. 第一个人不坐在最左边或最右边的位置。这种情况下,第一个人的左右两边各有一个空座位,因此剩下的 $n-3$ 个座位又变成了一个独立的问题。所以这种情况下的期望为 $f(n-3)$。

综上所述,我们可以得到递推关系式:
$$
f(n) = \frac{1}{2} \cdot f(n-1) + \frac{1}{2} \cdot f(n-3)
$$

根据题目中给出的条件,我们可以设置初始值 $f(0) = 0$,$f(1) = 1$。

下面是使用 Python 编写的完整代码:

def expectation(n):
    # 设置初始值
    if n == 0:
      return 0
    elif n == 1:
      return 1
    else:
      # 使用动态规划求解
      f = * (n+1)
      f = 0
      f = 1
      for i in range(2, n+1):
            f = 0.5 * f + 0.5 * f
      return f

# 测试
n = int(input("请输入座位数:"))
print("坐着的人数的期望为:", expectation(n))

希望能帮到你!

以上回复来自 FishC AI 小助理,如未能正确解答您的问题,请继续追问。

zhangjinxuan 发表于 2024-5-29 21:09:49

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FishC 发表于 2024-5-29 21:09:59

zhangjinxuan 发表于 2024-05-29 21:09
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如果座位只有一个,那么只有一个人坐下来的情况,所以座位上坐着的人数的期望就是1。

以上回复来自 FishC AI 小助理,如未能正确解答您的问题,请继续追问。
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