前言
大家都知道要想成为一名优秀的开发工程师,需要数学基础好,即你要有很强的逻辑思维能力,这里有一道美国斯坦福大学出的一道逻辑思维的测试题,检测你的逻辑思维能力,大家可以看看自己逻辑能力怎么样。
题目
有一个抽奖活动,有三扇门,一扇门后是汽车,另外两扇后是山羊,你第一次选择其中一扇门后,主持人,会打开另外两扇门中的一个是山羊的门,然后,再次让你做选择,是坚持第一次的选择还是选择换门,请问参加这次活动抽中汽车的概率是多少?
下面有几个选项供大家选择
A .1/3
B.1/2
C.1/6
D.2/3
E. 5/6
答案
恭喜你选对了,你猜的没错,答案就是D,中将的概率是三分之二,这是一个简单的数学概率问题。
解析
首先这次抽奖包含了两次选择,单独把每次选择分开来看,第一次中将的概率是1/3,第二次中将的概率是1/2,问题的关键是要把两次选择当成一个过程去计算概率,还有一点值得注意的是,最终的结果是第二次选择为准的,也就是说,无论你第一次是否选择对了小汽车,如果第二次,没选中的话,也是没用。下面我们列出第一次和第二次选择的所有可能。
第一次 | 第二次 |
山羊 | 山羊(不换们) |
山羊 | 汽车(换门) |
山羊 | 山羊(不换们) |
山羊 | 汽车(换门) |
汽车 | 山羊(换门) |
汽车 | 汽车(不换们) |
由上图可以看出,第一次 所有可能出现的结果中,汽车出现了两次,山羊出现了4次,第一次就抽中汽车的概率是1/3,第二次,由于主持人打开一扇门,帮我们排除了一个山羊选项。第二次所有的可能 汽车出现了3次,山羊出现了两次,所有第二次选中汽车的概率是1/2。但是到这里,我们是统计了换门和不换们,一起的概率。假设我们第二次都选择换门的话,出现的所有可能,就是下图所示
第一次 | 第二次 |
山羊 | 汽车(换门) |
山羊 | 汽车(换门) |
汽车 | 山羊(换门) |
由上图可以看出, 所有可能出现的结果中,汽车出现了两次,山羊出现了一次,由此看见,只要我们,第一次和第二次选择不同的门,即第二次选择换门,我门的中将概率奖达到最大2/3。
验证
下面用代码模拟,人工选择,操作一万次,看看统计中将次数占比,做验证。
import cn.hutool.core.util.RandomUtil;
import com.google.common.collect.Lists;import java.util.ArrayList;
import java.util.HashMap;
import java.util.List;
import java.util.Map;
import java.util.stream.Collectors;public class MockDraw {public static void main(String[] args) {List<String> result=new ArrayList<>(10000);for (int i = 0; i < 10000; i++) {result.add(raffle());}Map<Object, Long> groupMap=result.stream().collect(Collectors.groupingBy(e->e,Collectors.counting()));System.out.println(groupMap);}private static String raffle(){//三个门的编号1,2,3List<Integer> doors= Lists.newArrayList(1,2,3);//奖品选项List<String> prizes= Lists.newArrayList("山羊","汽车","山羊");//把奖品随机放到对应的门后面String option1=RandomUtil.randomEle(prizes);prizes.remove(option1);String option2=RandomUtil.randomEle(prizes);prizes.remove(option2);String option3=RandomUtil.randomEle(prizes);prizes.remove(option3);Map<Integer,String> map=new HashMap<>(5);map.put(1,option1);map.put(2,option2);map.put(3,option3);//第一次选择Integer firstSelect= RandomUtil.randomEle(doors);//主持人打开一扇有羊的门Integer open= openDoor(doors,map,firstSelect);//排除打开门的选项doors.remove(open);//第二次选择(换门)Integer second= doors.stream().filter(e->!e.equals(firstSelect)).findFirst().get();return map.get(second);}private static Integer openDoor(List<Integer> doors, Map<Integer,String> map,Integer firstSelect){return doors.stream().filter(door->map.get(door).equals("山羊")&&!firstSelect.equals(door)).findFirst().get();}
}
运行结果:
模拟一万次,第二次选择,每次都换门的情况下,最终选中山羊的次数是3322次,选中汽车的次数是6678次,中将概率接近2/3。
第二次不换门,修改代码
//第二次选择(不换门)Integer second= doors.stream().filter(e->e.equals(firstSelect)).findFirst().get();
运行结果:
模拟一万次,第二次选择,每次都不换门的情况下,最终选中山羊的次数是6636次,选中汽车的次数是3364次,中将概率接近1/3。
模拟一万次,第二次随机选择会怎么样
修改代码:
//第二次选择(随机)Integer second= RandomUtil.randomEle(doors);
运行结果
模拟一万次,第二次随机选择的情况下,最终选中山羊的次数是4926次,选中汽车的次数是5074次,中将概率接近1/2。
总结
这是一道经典的概率题,所谓的概率只是个估值,只有在多次试验下,才有具有参考意义。