概率与数学期望

前言:
曾经有人问过学长,是不是概率期望基本上都是用来做dp的
学长:当然不是了
然而我觉得,有很大一部分的概率期望都是与dp有关的

公式介绍

这一部分的知识并不是很难
掌握两大法宝即可

全概率公式

把样本空间S分成若干个不想交的部分B1,B2,B3,…,Bn,
则P(A)=P(A|B1)*P(B1)+P(A|B2)*P(B2)+…+P(A|Bn)*P(Bn)
这里的P(A|B)是指B事件发生的条件下,事件A发生的概率

其实ta的思想很简单:
比如,参加NOI,得到金牌,银牌,铜牌,当炮灰的概率分别是0.1,0.2,0.3,0.4,
在这种情况下,保送上清华的概率分别是1.0,0.8,0.5,0.1,
则被报送的总概率是0.1*1.0+0.2*0.8+0.3*0.5+0.4*0.1

使用全概率公式的关键就是划分时间空间
只有把所有情况不重复,不遗漏的进行分类,
并计算出每个事件的概率,才能得出正确的答案

数学期望

简单地说,随机变量X的数学期望EX就是所有可能值按概率加权的和

比如一个随机变量有1/2的概率等于1,1/3的概率等于2,1/6的概率等于3
那么这个随机变量的数学期望为
1/2*1+1/3*2+1/6*3
在非正式场合中,可以说这个随机变量“在平均情况下的值”为1/2*1+1/3*2+1/6*3

在解决和数学期望相关的题目时,大多数是可以直接考虑定义法解决
求出各个取值和对应的概率
当然,如果是等概率事件(所有事件的概率完全相等)
我们可以用:
各个情况之和/总情况数量(相当于求一个平均值,不是一般的好用啊)

如果遇到困难,我们可以考虑一下两个法宝:

  • 期望的线性性质:
    有限个随机变量之和的数学期望等于每个的数学期望之和
    即 E(X+Y)=EX+EY
  • 全期望公式:
    类似全概率公式,把所有情况不重复,不遗漏的分成若干类,每个计算数学期望,
    最后把这些数学期望按照每类的概率加权求和
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