(কিছুটা) পেডেন্টিক বার্থডে প্যারাডক্স


20

পটভূমি

জন্মদিন প্যারাডক্স সম্ভাব্যতা তত্ত্ব উপেক্ষা করে একটি জনপ্রিয় সমস্যা (অধিকাংশ লোক এর) গাণিতিক স্বজ্ঞা হয়। সমস্যার বিবৃতিটি হ'ল:

এন জনগণ দেওয়া , তাদের মধ্যে কমপক্ষে দু'জনের একই জন্মদিন (বছরের উপেক্ষা করা) হওয়ার সম্ভাবনা কী।

পুরোপুরি লিপ দিনগুলি উপেক্ষা করে সাধারণত সমস্যাটি সরল করা হয়। এই ক্ষেত্রে, এন = 23 এর উত্তর হ'ল পি (23) 50 0.5072972 (সাধারণ উদাহরণ হিসাবে)। লিঙ্কযুক্ত উইকিপিডিয়া নিবন্ধটি ব্যাখ্যা করে যে কীভাবে এই সম্ভাবনাটি পৌঁছাবে। বিকল্পভাবে, এই নম্বরফিলি ভিডিওটি সত্যিই খুব ভাল কাজ করে।

তবে, এই চ্যালেঞ্জের জন্য আমরা এটি সঠিকভাবে করতে চাই এবং লিপ বছরগুলি উপেক্ষা করব না । এটি কিছুটা জটিল, কারণ এখন থেকে 29 শে ফেব্রুয়ারী যুক্ত করা দরকার, তবে এই বিশেষ জন্মদিনটি অন্য সকলের তুলনায় কম দেখা যায়।

আমরা পুরো লিপ বছরের নিয়মগুলিও ব্যবহার করব :

  • যদি এক বছর 400 দ্বারা বিভাজ্য হয় তবে এটি একটি লাফ বছর।
  • অন্যথায়, যদি কোনও বছর 100 দ্বারা বিভাজ্য হয় তবে এটি কোনও লিপ বছর নয়।
  • অন্যথায়, যদি একটি বছর 4 দ্বারা বিভাজ্য হয় তবে এটি একটি লিপ বছর।
  • অন্যথায়, এটি একটি লিপ বছর নয়।

বিভ্রান্ত? এর অর্থ হ'ল 1700, 1800, 1900, 2100, 2200, 2300 বছরগুলি লিপ বছর নয়, তবে 1600, 2000, 2400 (পাশাপাশি অন্য কোনও বছর 4 দ্বারা বিভাজ্য)। এই ক্যালেন্ডারটি প্রতি 400 বছর পরে পুনরাবৃত্তি হয় এবং আমরা সেই 400 বছরেরও বেশি সময় ধরে জন্মদিনের অভিন্ন বিতরণ করব।

এন = 23 এর জন্য সংশোধিত ফলাফলটি এখন পি (23) ≈ 0.5068761

চ্যালেঞ্জ

একটি পূর্ণসংখ্যা দেওয়া 1 ≤ N < 100, সম্ভাব্যতা নির্ধারণ করুন যে Nলিপ বছরের নিয়ম বিবেচনা করে কমপক্ষে দুজনের মধ্যে একই জন্মদিন হয়। ফলাফলটি একটি ভাসমান-পয়েন্ট বা স্থির-পয়েন্ট নম্বর হওয়া উচিত, কমপক্ষে 6 দশমিক স্থানে সঠিক। এটি অনুসরণযোগ্য শূন্যগুলি কাটাতে গ্রহণযোগ্য।

আপনি STDIN (বা নিকটতম বিকল্প), কমান্ড-লাইন আর্গুমেন্ট বা ফাংশন আর্গুমেন্টের মাধ্যমে ইনপুট নিয়ে কোনও প্রোগ্রাম বা ফাংশন লিখতে পারেন এবং ফলাফলটি STDOUT (বা নিকটতম বিকল্প), ফাংশন রিটার্ন মান বা ফাংশন (আউট) প্যারামিটারের মাধ্যমে আউটপুট দিতে পারেন।

আপনার সমাধানটি অবশ্যই সেকেন্ডের ব্যবধানে সমস্ত 99 ইনপুটগুলির আউটপুট উত্পাদন করতে সক্ষম হতে হবে। এটি মূলত টন নমুনাগুলির সাহায্যে মন্টি কার্লো পদ্ধতি বাতিল করার জন্য, তাই আপনি যদি খুব বেশি ধীর গতিময় ভাষায় মূলত দ্রুত এবং নির্ভুল অ্যালগরিদম ব্যবহার করেন তবে আমি এই নিয়মটি অবলম্বন করতে ইচ্ছুক।

পরীক্ষার মামলা

এখানে ফলাফলের সম্পূর্ণ সারণি দেওয়া হল:

 1 => 0.000000
 2 => 0.002737
 3 => 0.008195
 4 => 0.016337
 5 => 0.027104
 6 => 0.040416
 7 => 0.056171
 8 => 0.074251
 9 => 0.094518
10 => 0.116818
11 => 0.140987
12 => 0.166844
13 => 0.194203
14 => 0.222869
15 => 0.252642
16 => 0.283319
17 => 0.314698
18 => 0.346578
19 => 0.378764
20 => 0.411063
21 => 0.443296
22 => 0.475287
23 => 0.506876
24 => 0.537913
25 => 0.568260
26 => 0.597796
27 => 0.626412
28 => 0.654014
29 => 0.680524
30 => 0.705877
31 => 0.730022
32 => 0.752924
33 => 0.774560
34 => 0.794917
35 => 0.813998
36 => 0.831812
37 => 0.848381
38 => 0.863732
39 => 0.877901
40 => 0.890932
41 => 0.902870
42 => 0.913767
43 => 0.923678
44 => 0.932658
45 => 0.940766
46 => 0.948060
47 => 0.954598
48 => 0.960437
49 => 0.965634
50 => 0.970242
51 => 0.974313
52 => 0.977898
53 => 0.981043
54 => 0.983792
55 => 0.986187
56 => 0.988266
57 => 0.990064
58 => 0.991614
59 => 0.992945
60 => 0.994084
61 => 0.995055
62 => 0.995880
63 => 0.996579
64 => 0.997169
65 => 0.997665
66 => 0.998080
67 => 0.998427
68 => 0.998715
69 => 0.998954
70 => 0.999152
71 => 0.999314
72 => 0.999447
73 => 0.999556
74 => 0.999645
75 => 0.999717
76 => 0.999775
77 => 0.999822
78 => 0.999859
79 => 0.999889
80 => 0.999913
81 => 0.999932
82 => 0.999947
83 => 0.999959
84 => 0.999968
85 => 0.999976
86 => 0.999981
87 => 0.999986
88 => 0.999989
89 => 0.999992
90 => 0.999994
91 => 0.999995
92 => 0.999996
93 => 0.999997
94 => 0.999998
95 => 0.999999
96 => 0.999999
97 => 0.999999
98 => 0.999999
99 => 1.000000

(অবশ্যই, পি (99) রাউন্ডিংয়ের কারণে মাত্র 1.0 । সম্ভাবনা P (367) অবধি ঠিক 1.0 এ পৌঁছাতে পারে না ।)


7
1. আপনি যদি পেডেন্টিক হতে চলেছেন তবে আপনার অ্যাকাউন্টে নেওয়া উচিত যে জন্মদিনগুলি পুরো বছর জুড়ে অভিন্নভাবে বিতরণ করা হয় না। ২. লিপ বছরের নিয়মের সুনির্দিষ্ট প্রাসঙ্গিকতা মানুষের দীর্ঘায়ু সম্পর্কে কী অনুমান করা হয় তার উপর নির্ভর করে। পূর্ণ 400 বছরের চক্রের উপর আমদানি করার ধারণাটি কি?
পিটার টেলর

1
@ পিটারটেলর হ্যাঁ, সম্পূর্ণ 400 বছরের চক্রের উপর অভিন্ন বিতরণটি ধরে নিন। আমি কখনও বলিনি যে এন লোকদের সেট একই সাথে জীবিত ছিল। ;)
মার্টিন এন্ডার

উত্তর:


6

পাইথ, 31 34 বাইট

Jt.2425K366-1c.xX0rK-KQ*JQ^+KJQ

বিক্ষোভ , পরীক্ষার জোতা

এটি পুরানো সংস্করণের মতো একইভাবে কাজ করে, পৃথকভাবে (366 + এন * (.2425 - 1)) মান উত্পন্ন করার এবং এটিকে আরও বাড়ানোর পরিবর্তে এটি 366 থেকে 365 - n + 2 পর্যন্ত প্রসারিত একটি তালিকা তৈরি করে শুরু হয়, তারপরে (366 + n * (.2425 - 1)) হওয়ার জন্য স্থানটিতে 366 সংশোধন করে এবং তারপরে তালিকার পণ্যটি নিয়ে যায়। এছাড়াও, 365 এবং .7575 এর পরিবর্তে ধ্রুবকগুলি 366 এবং -7575 ব্যবহার করা হয়।


পুরাতন রুপ:

পাইথ, 34 বাইট

J.2425K365-1c*+hK*QtJ.xrK-hKQ^+KJQ

একই জন্মদিনের সাথে লোকজনের জুটি না থাকার জন্য দুটি সম্ভাব্য উপায় রয়েছে: প্রত্যেকের আলাদা আলাদা জন্মদিন হয় এবং ২৯ শে ফেব্রুয়ারি কারও জন্মদিন হয় না এবং ২৯ শে তারিখে কারও জন্মদিন হয় এবং অন্য সবার আলাদা আলাদা থাকে সাধারণ দিনগুলিতে জন্মদিন।

প্রথমটি হওয়ার সম্ভাবনা হ'ল (365 * 364 * ... 365 - এন + 1) / (365.2425 ^ n)।

দ্বিতীয়টি হওয়ার সম্ভাবনা হ'ল (365 * 364 * ... 365 - এন + 2) * .2425 * এন / (365.2425 ^ n)

এগুলি একসাথে (365 * 364 * ... 365 - এন + 2) * (365 - এন + 1 + .2425 * এন) / (365.2425 ^ n) = (365 * 364 * ... 365 - n + 2) * (365 + 1 + (.2425 - 1) * n) / (365.2425 ^ n)।

এটি কোনও জোড় না হওয়ার সম্ভাবনা, সুতরাং কমপক্ষে একটি জোড়ার সম্ভাব্যতাটি উপরের সংখ্যাটির এক বিয়োগ।

J = .2425
K = 365
.xrK-hKQ = (365 * 364 * ... 365 - n + 2)
+hK*QtJ = (365 + 1 + n * (.2425 - 1))
^+KJQ = (365.2425 ^ n)

5

পাইথন, 179 178 144 143 140 136 135 133

f=.2425
g=365+f
a=lambda n:(n and(365-n)*a(n-1)or 365)/g
b=lambda n:(n<2and f or(367-n)*b(n-1)+a(n-2)*f)/g
p=lambda n:1-a(n-1)-b(n)

p(n)ফলাফল দেয়। পরিবর্তন .2425করার জন্য fractions.Fraction(97,400)একটি সঠিক ফলাফলের জন্য।


আপনার 2এবং এর মধ্যে কোনও স্থানের দরকার নেই and
isaacg

আপনি দূরে থাকতে পারে না 1/জন্য gএবং ডিভাইড এর পরিবর্তে এটি করে?
xnor

@ এক্সনর ইয়েপ, সময়ের সাথে সাথে এই জিনিসগুলি হারিয়ে যায় :) যা একবার অপ্টিমাইজেশান হয়েছিল তা পরে সাব-থিমাল হয়ে যায়।
orlp

আপনি e=365ই -2 দ্বারা 365 এবং 367 ই + 2
উইলিয়াম

@ উইলিম এটি খাটো নয়।
orlp

2

পাইথন 155 153 151 142 140 বাইট

d=146097
b=d/400
c=97/d
e=lambda n:n<2and 1-97/d or e(n-1)*(366-n)/b
f=lambda n:n<2and c or f(n-1)*(367-n)/b+e(n-1)*c
a=lambda n:1-e(n)-f(n)

a(n)ফলাফলের জন্য কল করুন । সঠিক ফলাফলের জন্য, dভগ্নাংশে মোড়ানো ।

পরীক্ষা এখানে

এখানে যেমন একই কৌশল ব্যবহার করে তবে পরিবর্তিত ধ্রুবক সহ।


আপনার 2এবং এর মধ্যে কোনও স্থানের দরকার নেই and
isaacg

আমি ভেবেছিলাম এটি 98 ছিল (যদিও আমি একটি হিসাবের ভুলতে পাগল হতে পারি ...)
টিম

1

80386 মেশিন কোড, 43 বাইট

কোডের হেক্সডাম্প:

68 75 6e 33 3b 68 5a eb 07 3b 8b c4 49 d9 e8 d9
e8 d8 00 d9 e8 d9 40 04 de ea d8 c9 d9 00 de eb
e2 f3 d8 ca d9 e8 d8 e1 58 58 c3

আমি নিম্নলিখিত সূত্রটি থেকে শুরু করেছি (পরিপূরক সম্ভাবনার জন্য):

\ শঙ্কু \ limits_ {i = 0} ^ {K-2} (1- অর্থাত \ frac {97 + + 400 * আমি} {ঘ}) * (1- অর্থাত \ frac {303 * (K-1)} {ঘ})

(এখানে d = 366 * 400 - 303400 বছরের মধ্যে দিন সংখ্যা)

এখানে সি ++ কোড রয়েছে যা এটি প্রয়োগ করে (এটি ইতিমধ্যে কিছুটা অনুকূলিত হয়েছে):

double it_opt(int k)
{
    double d = 366 * 400 - 303; // number of days in 400 years
    double result = 1; // probability of no coincidences
    const float const1 = float(400 / d);
    const float const2 = float(303 / d);
    double v1 = 1 + const2;
    double v2 = 1;

    for (int i = 0; i < k - 1; ++i)
    {
        v1 -= const1;
        result *= v1;
        v2 -= const2;
    }
    result *= v2;
    return 1 - result;
}

কোডটি সাজানো হয়েছে যাতে এটির সর্বনিম্ন সংখ্যার প্রয়োজন হয় - কেবলমাত্র দুটি ( 400 / dএবং 303 / d)। আমি floatতাদের প্রতিনিধিত্ব করতে টাইপটি ব্যবহার করি কারণ এটি কম স্থান দখল করে (ধ্রুবক প্রতি 4 বাইট)। তদ্ব্যতীত, আমি const2দ্বারা গুণ করতে চাই না k - 1(কারণ এটি রূপান্তর k - 1করতে হবেfloat ); কোড const2পরিবর্তে বারবার বিয়োগ করে।

এখানে সমাবেশ ভাষার তালিকা রয়েছে:

    ; // fastcall convention - parameter k is in ecx
    ; // result must be returned in st
    push dword ptr 0x3b336e75; // const1 = [esp + 4]
    push dword ptr 0x3b07eb5a; // const2 = [esp]
    mov eax, esp;              // use [eax] instead of [esp] - 1 byte less
    dec ecx;                   // calculate k - 1
    fld1;                      // initiaze result = 1
    fld1;                      // initialize v1
    fadd [eax];
    fld1;                      // initialilze v2
myloop:
    fld dword ptr [eax + 4];
    fsubp st(2), st;            // update v1
    fmul st, st(1);             // update result
    fld dword ptr [eax];
    fsubp st(3), st;            // update v2
    loop myloop;                // loop
    fmul st, st(2);             // update result by v2
    fld1;
    fsub st, st(1);             // complement result
    pop eax;                    // restore stack
    pop eax;                    // restore stack
    ret;                        // return
আমাদের সাইট ব্যবহার করে, আপনি স্বীকার করেছেন যে আপনি আমাদের কুকি নীতি এবং গোপনীয়তা নীতিটি পড়েছেন এবং বুঝতে পেরেছেন ।
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.