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求一个概率题

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题目是我根据弹丸论破(某游戏)里的扭蛋机编的。
有一个扭蛋机,玩家向里面投币,再按下开关,扭蛋机便会随机吐出一个物品。每回合,无论玩家向里面投多少币,扭蛋机都只吐出一个物品。扭蛋机里有一百种(种类)物品,每种物品有无穷多个。
那么第一回合:玩家为了省币,理所当然地只投一个币,得到一个物品
第二次(第二回合):如果玩家投入一枚币,因为玩家在第一次(第一回合)已经得到了一个物品,所以玩家在投入一枚币时得到重复物品的概率是1%.
这个扭蛋机是会魔法的,它会根据玩家投币数操控玩家得到重复种类物品的概率。如果玩家在第二次(第二回合)投入两枚币,那么得到重复物品的概率为0
计算公式是:[投一枚币时的重复率-(投币数-1)]%=最终重复率
这样,前两次玩家得到了两个物品,假如这两个物品是不同种的话:那么玩家将在第三次面临以下选择:
投入一枚币,得到重复物品的概率(简称重复率)为2%
投入2枚币,重复率为1%
投入3枚币,重复率为0
假如玩家前两次得到的物品是同种的,那么玩家在第三次面临以下选择:
投1币,重复率1%
投2币,重复率0
就是说:每次(每回合),投一个币的话,重复率就是玩家已得到物品的种类数。每多投一枚币,本回合内,重复率降低1%.
那么,玩家若以收集齐100种物品为目标,并且想尽可能节省币,应该用怎样的投币策略?需要多少币?
玩家若以收集齐n种物品为目标,并且想尽可能节省币,应该用怎样的投币策略?需要多少币?
考虑更复杂的情形:若扭蛋机里有一百种物品,但每种物品并不是无穷多个,又当如何?


IP属地:天津来自Android客户端1楼2022-09-06 20:27回复
    欢迎概率学得扎实的人来解答一下


    IP属地:天津来自Android客户端2楼2022-09-06 20:41
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      一开始我认为每回合都只投一枚币是最佳策略,后来想了想发现貌似不太对……


      IP属地:天津来自Android客户端3楼2022-09-06 20:47
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        如果每次都只投一个币,那么集齐100种物品的期望次数是461,消耗460个币
        如果需要保证每次重复率都为0,那么消耗5050个币
        显然前者合算


        IP属地:上海4楼2022-09-06 20:50
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          没看太懂,描述的不够清楚


          来自Android客户端5楼2022-09-06 21:35
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            经典应用随机过程
            100种期望为100(1/100+1/99+1/98+...+1/2+1) ≈ 100(ln100+欧拉常数0.577) ≈ 518


            IP属地:法国6楼2022-09-06 23:21
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              然后每次1币一定是最赚的
              可以这么理解,假设已经抽出了n种,则投入i枚硬币时,抽到新物品的概率为
              (99-n+i)/100,则期望出货币数为i*100/(99-n+i),或者看成100/((99-n)/i+1)
              显然i越小时该值越小,所以每次1币最赚


              IP属地:法国7楼2022-09-06 23:30
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                当时我也想过这个问题,算一下期望就能明白,每次投1币是期望最低的,除了最后一次投100币和投1币期望是一样的。不如把计算一个综合了投币数量和投币次数的期望,给两者一个合理的权重,比如什么投币策略才能使“投币数量和投币次数期望之和”的期望最低


                IP属地:上海来自iPhone客户端8楼2022-09-07 08:41
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                  反正我玩的时候会尽量把重复率控制在40%以下


                  IP属地:广东来自Android客户端9楼2022-09-07 09:16
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                    题目没设计好。
                    加条件,假设玩家游戏开始时手上只有100个币,每次中新物品可以获得奖励10个币。(没中则没有奖励)。游戏中,玩家没币时,游戏结束。
                    游戏结束时玩家进行排名。排名顺序,先比例已收集币的数量,同收集数量比较手中剩余的币数。比较时,数量多的排名靠前。
                    玩家中途随时可以结束,结束后按上面的规则进行排名。
                    那么想获得最好排名的最优策略是啥?


                    IP属地:湖北来自Android客户端12楼2022-09-07 12:13
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                      每次投一个,此贴终结


                      IP属地:广西来自Android客户端13楼2022-09-07 13:06
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