三门问题

三门问题被大众熟知是源于美国的一档电视游戏节目,因主持人的名字,又叫蒙提霍尔问题。

参赛者会看见三扇关闭了的门,其中一扇的后面有一辆汽车,选中后面有车的那扇门可赢得该汽车,另外两扇门后面则各藏有一只山羊。当参赛者选定了一扇门,但未去开启它的时候,节目主持人开启剩下两扇门的其中一扇,露出其中一只山羊。主持人其后会问参赛者要不要换另一扇仍然关上的门。问题是:换另一扇门会否增加参赛者赢得汽车的机会?如果严格按照上述的条件,即主持人清楚地知道,哪扇门后是羊,那么答案是会。不换门的话,赢得汽车的几率是1/3。换门的话,赢得汽车的几率是2/3。——百度百科

 

思路一:直观的画图思维

1、不改变决策: P=1/3

2、改变决策:通过下表格,设1门后是车,其他2个门后是羊。

    黄色行,选中的是1门(后边是车),无论主持人开2门还是3门,都会露出羊,这时候换2门或者3门,换肯定不中。

    绿色行,选中的是2门(后边是羊),因为1门后边是车,主持人只能打开3门,这时候只能换到1门,换肯定中。

    紫色行,选中的是3门(后边是羊),因为1门后边是车,主持人只能打开2门,这时候只能还到1门,换肯定中。

所以通过这个表格描述,3次事件中,会有1次不中,有2次中。所以还是换后中奖的概率大。

A1门

A2门

A3门

 

 

选中 不中

选中

选中

 

思路二:贝叶斯证明

定义An=1,2,3 为第n个门后有汽车的概率,P(An)=1/3。

假设我们选择门1,主持人打开了门2,这时根据我们打开的门之后是否有汽车,主持人打开的门的概率是会有变化的:如果门1后有汽车,对于一般人(精神正常的人)来说,主持人打开门2和门3的概率基本上应该是一致的,为1/2;如果门2后有汽车,主持人打开门2的概率是0,如果门3后有汽车,主持人打开门2的概率是1。

设B为主持人打开了门2,那么我们可以得到:P(B|A1)=1/2,P(B|A2)=0,P(B|A3)=1

那在主持人打开2门后,P(A1/B)的概率是多少呢?根据贝叶斯公式 P(A1/B) =P(A1) * P(B /A1) ➗ P(B)

根据全概率公式 P(B)=P(B|A1)P(A1)+P(B|A2)P(A2)+P(B|A3)P(A3)=1/2

所以P(A1/B) =1/3,当我主持人打开2门后,我们对先验概率P(A1)的值调整为了后验概率P(A1|B),如上所见,1门后有汽车的整体概率仍然没有变化,其实变化的是P(A2|B)与P(A3|B),P(A2)=1/3变成了P(A2|B)=0,P(A3)=1/3变成了P(A3|B)=2/3。

 

所以两种思路的结果一致,不换中奖的概率是1/3,换门中奖的概率是2/3,你说换不换?不要用陈旧的观念束缚思维,自勉。

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