有一个n面的骰子,每一面分别为1~n,不断投掷骰子,直到骰子上的数累加超过50停止,问这累加和的平均值是多少(数学期望) 输入一个整数,即骰子的面数 输出一个小数,保留1位小数, 按题意的这累加和的平均值是多少 样例输入 10 样例输出 54.0 用python生成
时间: 2024-11-17 17:30:05 浏览: 10
这是一个概率和期望的问题。对于一个n面骰子,每次投掷的结果是1到n的一个随机数。设累加和为X,我们要求的是当X超过50的概率分布的均值。
我们可以考虑从1开始连续投掷,直到累计和超过50的情况。这个过程可以用几何分布模型化,因为每投掷一次,累积和会增加1,除非刚好达到50或更高,此时游戏结束。所以,成功的概率就是1减去当前累积和等于50的概率。
假设骰子面数为n,第一次投掷后累积和为1,接着是1/n的概率超过50;第二次投掷后的累积和为2,需要再加1才可能超过50,概率为(50-n)/n;依此类推,第k次投掷后的累积和为k,需要k+1-n才能超过50,概率为(60-k)/(n*(n-1)),因为已经排除了累积和为50的情况。
因此,期望值E(X)可以计算为:
E(X) = Σ [i * P(i)] for i = 1 to infinity
= ∑ [(i*(60-i)/(n*(n-1))) for i=1 to 50]
Python代码实现该求解过程可能会涉及到循环和浮点精度问题,下面是一个简单的伪代码描述:
```python
def expected_sum(n):
total = 0
for i in range(1, 51):
probability = (i * (60 - i)) / (n * (n - 1))
total += i * probability
return round(total, 1)
# 示例
expected_sum(10)
```
请注意,实际编写此函数时,由于概率随着i增加而递减,并且随着n增大,高次数的项贡献较小,你可以考虑使用数值积分或直接截断算法(如只计算前几十次)来提高效率。
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