模拟抛硬币实验 - RealPython答案

【问题标题】：Simulate a coin toss experiment - RealPython模拟抛硬币实验 - RealPython
【发布时间】：2018-07-08 19:14:05
【问题描述】：

有人可以帮我解释下面 Realpython 分配任务的解决方案吗？我发现的解决方案似乎令人困惑。

编写一个 Python 脚本，该脚本使用抛硬币模拟来确定这个稍微复杂一点的概率谜题的答案：我不断抛硬币，直到我看到它正面和反面至少各一次——换句话说，第一次掷硬币后，我继续掷硬币，直到得到不同的结果。平均而言，我总共需要掷多少次硬币？同样，可以计算出实际概率，但这里的重点是使用 randint 模拟事件。要获得预期的平均投掷次数，您应该将变量 trial 设置为 10000 ，将变量 flips 设置为 0 ，然后在每次抛硬币时将 1 添加到您的 flips 变量。然后你可以在代码末尾打印翻转/试验，看看平均翻转次数是多少。

    from random import randint
    flips = 0
    trials = 10000
    for i in range(trials):
        first_flip = randint(0, 1)
        while randint(0, 1) == first_flip:
            flips += 1           # Every flip after the first flip.
    print("flips done is {}".format(flips))
    print(flips / trials + 2.0)  # Initial trial and final trial added.

在上述情况下，如果 first_flip 为 0 并且 while 循环条件在第一次随机尝试时产生 1，则 for 循环迭代而不添加翻转。此外，如果当随机尝试等于 first_flip 时运行 while 循环，则在 while 循环轨迹内，即不会添加 for 循环中“i”的值。简而言之，最终的翻转次数多于或少于试验次数。

谁能帮我解释一下这个背后的逻辑或更好的python脚本？

【问题讨论】：

标签： python python-3.x algorithm

【解决方案1】：

代码主要按照您的想法运行。您缺少的部分：

如果 first_flip 为 0 并且 while 循环条件在第一次随机尝试时产生 1，则 for 循环会迭代而不添加翻转。

这个在底层解决了，

print(flips / trials + 2.0)  # Initial trial and final trial added.

他们在此处添加每次试验的 2 个“缺失”翻转。

如果我写了代码，我会这样做。

flips = 0
def flip():
    global flips
    flips += 1
    return randint(0,1)

trials = 10000
for i in range(trials):
    first_flip = flip()
    while flip() == first_flip:
        pass

print("flips done is {}".format(flips))
print("average flips", flips / trials)

【讨论】：

【解决方案2】：

我会以不同的方式分解它。

对于每次试验，让我们假设第一次翻转是 0。（实际上它是什么并不重要，这对逻辑没有影响 - 所以我们只是假设这是我们得到的，然后我们不'实际上甚至不必翻转它。）然后我们继续翻转直到得到 1。

当我们完成所有试验时，我们有一个未知数量的 0（加上我们实际上没有做的每个试验一个 0）加上每个试验一个 1。所以翻转的总数是 {number of 0s we 实际上翻转} + 2 * {number of trial}，一旦我们有 {number of trial} 1s 我们就停止。

from random import randint

def total_flips(trials):
    zeros = 0
    ones = 0
    while ones < trials:
        if randint(0, 1):
            ones += 1
        else:
            zeros += 1
    return zeros + 2 * trials

trials = 10000
flips = total_flips(trials)
print("Flips done:", flips)
print("Average flips:", flips / trials)

【讨论】：