2009年2月22日星期日

踢球分组中的概率

以前暑假经常找同学一起踢足球,一般都能找到8个固定的同学,分成两组对抗。分组的方法是8个人围在一起,出示手心或手背,直到4个手心,4个手背的情况,就算分组成功。有时候会出现很多次都不成功的情况,很浪费时间,有个同学就想了个办法:他自己先站出去,由剩下的7个人先分,分成一组3个,一组4个的情况,最后他就直接加入3人的那一组,这样就会容易成功一点。

这样分组的方法真的会更容易吗?下面用计算概率的方法来验证。

方法一:排列组合

首先使用排列组合的思想来计算。对于原始的分组方式,每个人都有出示手心或手背两种选择,所以共有$2^8$种可能,但其中存在重复的情况,例如前2个人手心、后6个手背,与前2个手背、后6个手心的情况导致最后的分组是一样的,所以实际的情况共有$2^8/2$。只有当4个人出手心,4个人出手背,分组才成功,相当于从8个人中选出4个,为$\mathrm{C}_8^4$,但同样也存在重复情况,选择前4个人与选择后4个人的情况是一样的,所以成功的情况有$\mathrm{C}_8^4/2$。成功情况的数目除以所有情况的数目,得出成功的概率为:

$$\mathcal{P}_{old} = \frac{\mathrm{C}_8^4/2}{2^8/2} = \mathrm{C}_8^4(2)^{-8} = \frac{8\times7\times6\times5}{4\times3\times2\times1}(2)^{-8} \qquad \qquad (1)$$

现在,来计算新的分组方法成功的概率。新的方法实际上相当于7个人分组,分成一组3个和一组4个。使用相同的方法分析,可得所有可能的情况为$2^7/2$,成功的情况为$\mathrm{C}_7^3/2$。因此,新的分组方法成功的概率为:
$$\mathcal{P}_{new} = \frac{\mathrm{C}_7^3/2}{2^7/2} = \mathrm{C}_7^3(2)^{-7} = \frac{7\times6\times5\times2}{3\times2\times1}(2)^{-8} \qquad \qquad (2)$$
比较以上两个式子,不难发现两者是相等。

方法二:独立事件概率

下面使用独立事件的思想来计算概率。在没有人作弊的情况下,一个人出示手心或手背是一个独立事件,且出示手心或手背的概率各占50%(假设没有个人偏好)。那么,使用原始的分组方法,成功的情况为4个人出示手心,剩下的4个人出示手背,概率为:
$$\mathcal{P}_{old} = \mathrm{C}_8^4(\frac{1}{2})^4(\frac{1}{2})^4 = \mathrm{C}_8^4(2)^{-8} \qquad \qquad (3)$$
新的方法的概率为:
$$\mathcal{P}_{new} = \mathrm{C}_7^3(\frac{1}{2})^3(\frac{1}{2})^4 = \mathrm{C}_7^3(2)^{-7} \qquad \qquad (4)$$
以上两个式子的结果也是相等的,且也等于(1),(2)。

推广到2n

现在将此推广到有N个人的情况,要分组成功,总人数必定为偶数,设为2n。使用独立事件的方法,可计算出原始方法的成功概率为:
$$\mathcal{P}_{old} = \mathrm{C}_{2n}^{n}(\frac{1}{2})^n(\frac{1}{2})^n = \mathrm{C}_{2n}^{n}(2)^{-2n} \qquad \qquad (5)$$
新方法成功的概率为:
$$\mathcal{P}_{new} = \mathrm{C}_{2n-1}^{n-1}(\frac{1}{2})^{n-1}(\frac{1}{2})^n = \mathrm{C}_{2n-1}^{n-1}(2)^{-(2n-1)} \qquad \qquad (6)$$
比较一下,两者也是相等。

由此可见,无论多少人踢球,新方法并不比原始方法更容易成功。

2009年2月17日星期二

牛年第一场雪

今天依然一觉睡到八点,关了闹钟,听完隔壁同学出门的声音,伸了个懒腰就爬了起来。走到窗前,惊讶地发现外面竟然成了白色的世界,睁大眼睛一看,果然是下雪了。虽然还是正月,下雪本属正常,但过去几天的“高温”几乎让我换上了T恤,哪里想得到还会下雪。于是一边惊叹一边给家人和朋友发短信。

刚出门的时候还不在下雪,可是走到车站的时候已经下得挺大了。雪片细碎,但是却很密,一会儿功夫就把行人的头发都染成白色了。我想audrey看到的话一定会非常喜欢。虽然这场雪下得很意外,但公交车还是毫不意外的在路上堵了一个多小时。

今天melody把我们上个月的工资证明送回学校。快吃饭的时候收到她的短信,说:告诉你一个好消息,我们以后不用再给学院送工资证明了,公司直接发给我们。这真是天大的好消息,心想:“难道学院良心发现了?”再一想:“这个可能性应该不大。”要扣的管理费应该还是逃不了的,不过以后不用每个月为了工资的事来回奔波三、四次了,而且每个月也能准时到帐,这已经是一个巨大的进步了。不管怎样,这的确是09年第一件值得开心的事情。原本以为只要在这实习一天,就不可能解除这副枷锁,没想到居然提前自由了,真是可喜可贺。

中午出去吃饭的时候雪仍然下得挺大。下班回家的时候依然没有停止的趋势。这场意外的雪真是没完没了了。

2009年2月7日星期六

Personal Wiki

我这人有两个毛病:记性差和喜新厌旧。明明当时记得很清楚的事情,过了3、4天就忘得差不多了。但是又对新事物特别感兴趣,比如技术,看到新的技术,就会放下手头的东西去研究新的,导致我的很多知识都是浅尝辄止,而且时间一长,连基本的都忘记了,等下次需要用的时候,又得从头学起。这时又只能到处去找文档和教程。所以决定使用Wiki作为个人知识库,在学习时把有用的资料记录下来,以便日后需要时能够很容易地找回来。

这是一个仅供自己使用的Wiki,所以安装在本机上即可,至于多用户、版本控制等与协作相关的功能都不是必需的,只要满足如下条件即可:
  1. 尽可能的lightweight,使用文件作为存储,不需要数据库和web server
  2. 中文支持当然是必需的,并且必须支持Linux平台
  3. Open source,最好是使用我熟悉的语言写的,以便能自己进行修改
  4. 能方便地进行定制,修改布局,风格等
  5. 能方便地进行备份和迁移
首先推荐一个网站:WikiMatrix,通过输入一些要求,它就会根据这些要求推荐一些Wiki系统,并给出对它们进行比较的结果。经过一些筛选,最后确定3个候选的Wiki:
  • Wiki on a Stick:它只有一个html页面,使用JavaScript+CSS+HTML完成。所有的内容都保存在一个文件中,由JavaScript来切换显示的内容。这个创意很Cool,小巧且容易移动,可以将其存放在邮箱或U盘中。它的界面风格也很简洁,正是我喜欢的类型。但是它现在仍处于Beta阶段,如其页面上的提示:这是Beta版本,不建议用来保存关键数据。再看看最近一次更新也已经是一年半前的了,track中也没什么activity,项目似乎处于停滞阶段。而且,我也没看到Wiki on a Stick有成熟的user community,所以我最后没有选择它。
  • TiddlyWiki:TiddlyWiki与Wiki on a Stick如出一辙,在切换内容的时候加入了一些animation的效果,使界面看起来更“Web 2.0”一点。Journal是Wiki on a Stick没有的功能,用来记录某一天做的事情。TiddlyWiki现在的版本是2.4.3,应该算比较稳定了。最重要的是,它有很优秀的文档和user community,还有很多基于TiddlyWiki的变种,这使我最终选择了它。但是有两点我不是很喜欢,首先是它默认的风格,其次是在切换内容的方式,它并不是先隐藏之前的内容再显示新的内容,而是将新的内容放在页面顶端,经过多次切换后,页面就会上下跳动,让人很不舒服。这两点都是可以修改的,以后要研究一下。
  • doxWiki:这也是一个很小巧的Wiki,用Perl写的,同时自带了一个用Perl写的server,使用之前需要运行该server。它有一些不错的功能,比如导出html文件。
更多关于以上三个Wiki的比较,请看这篇文章:Personal wikis: Three small, simple alternatives

除了搭建在本机的Wiki,还存在着一些提供Wiki服务的网站,可以在上面创建自己的Wiki页面。对我来说,这样的好处是可以在家里和公司访问Wiki。但是也有一些缺点,比如访问速度不快,受制于服务提供商的一些政策,没有网络的时候无法访问,所以我还是选择自己安装Wiki。在筛选的过程中找到了几个免费的不错的Wiki hosting网站:
  • Wiki Spot:二级域名,简洁现代的界面,多种主题……都是我的最爱,只是Wiki Spot的目的旨在建立Wiki community,它要求每个Wiki的主题必须能够形成一定的用户群,这与我的目的不符,所以只得作罢。
  • @Wiki:除去基本功能,提供了很多主题,页面操作也很简单明了,不过不支持二级域名。
  • Intodit:二级域名,主题比较少,不同主题布局都是一样的,只是颜色不同而已。不是很喜欢它的button风格,在firefox中很难看。可定制的部分不是很多,不喜欢自带的那几个tab页。
先花点时间研究一下TiddlyWiki,如果你有更好的选择,欢迎推荐给我。