概率论 —— 概率
【事件與頻率】
1.基本概念
1)隨機試驗:可在相同條件下重復進行,每次試驗的結果可以不止一個且能事先明確所有結果,進行一次試驗前并不能確定哪一個結果出現的試驗
2)樣本空間:記作 S,某個隨機試驗所有可能的結果的集合,其元素即為試驗的每個結果(樣本點)
3)基本事件:由一個樣本點組成的單個元素的集合
2.事件
1)和事件:記作??或 A+B,當且僅當事件 A 和事件 B 至少一個發生時,事件??發生
2)積事件:記作??或 AB,當且僅當事件 A 和事件 B 同時發生時,事件??發生
3)互斥事件:記作?,事件 A 和事件 B 不能同時發生
4)對立事件:?且?,事件 A 和事件 B 必有一個且僅有一個發生
3.頻率與概率
1)頻率:相同條件下進行 n 次試驗,這 n 次試驗中,事件 A 發生了 N?次,?即為事件 A 發生的頻率
2)概率:在大量重復進行同一試驗時,試驗 A 發生的頻率總是在某種意義下接近某個常數,并在他附近擺動,該常數即為事件 A 的概率 P(A)
3)概率的性質:
- 非負性:對于任意一個事件 A,0<=P(A)<=1
- 規范性:對于必然事件 A,P(A)=1;對于不可能事件 A,P(A)=0
- 容斥性:對于任意兩個事件 A、B,
- 互斥事件可加性:對于互斥的 n 個事件,
- 獨立事件可乘性:對于對立的 n 個事件:
- 重復 n 次的伯努利試驗:一次試驗中某個事件發生的概率是 p,那么重復 n 次獨立試驗中這個事件恰好發生 k 次的概率為?
【古典概率】
古典概率指的是:隨機事件中各種可能發生的結果、出現的次數均由演繹、外推法得知,無需經過任何統計實驗即可計算各種結果發生的概率。
其有以下幾個特點:
- 試驗的樣本空間有限:
- 試驗中每個結果出現的可能性相同
- 試驗中所能發生的事件互不相容
在計算古典概率時,如果在全部可能出現的基本事件范圍內構成事件 A 的基本事件有 a 個,不構成事件 A 的事件有 b 個,則出現事件 A 的概率為:
【條件概率】
1)條件概率公式
假設有兩個獨立的事件 A、B,在事件 B?發生的前提下,事件 A 發生的概率為 P(A|B);兩個事件 A、B 同時發生的概率為 P(AB),那么有:P(A|B)=P(AB)/P(B)
2)貝葉斯公式
對于兩個獨立的事件 A、B 來說,兩個事件 A、B 同時發生的概率為 P(AB)=P(A)P(B)
那么,有:P(A|B)=P(B|A)*P(A)/P(B)
3)全概率公式
當樣本空間 S 分成若干不相交的部分 B1,B2,...,Bn,有:P(A)=P(A|B1)*P(B1)+P(A|B2)*P(B2)+...+P(A|Bn)*P(Bn)
【例題】
- Birthday Paradox(LightOJ-1104):點擊這里
- Island of Survival(LightOJ-1265):點擊這里
- Coin(2017 ACM-ICPC 亞洲區(西安賽區)網絡賽 B)(n 重伯努利實驗):點擊這里
- Weather Patterns(2017 ACM-ICPC 亞洲區(南寧賽區)網絡賽 A)(馬爾科夫鏈+閱讀理解):點擊這里
總結
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