游戏规则:假设MM 可以对$n$个男生的优劣进行排名,并且不到男生前来表白,MM也没法知道究竟谁才是the one,$n$个男生会以一定顺序表白。
MM一定会首先试试水深,先处几个玩玩,等到发现比以前都好的,和这个男生发展关系,游戏结束。
问题:MM应该先和多少个男生处着玩,才能以最大的概率最终遇到到那个最合适的the one
假设先拒绝掉前$k$个男生,$k$取小了,可能还没等the one出现,游戏就结束了;$k$取大了,可能the one很不幸的成炮灰被刷掉了。
对于某个固定的 $k$,如果最适合的人出现在了第 $i$ 个位置($k < i \leq n$),要想让他有幸正好被 MM 选中,就必须得满足前 $i-1$ 个人中的最好的人在前 $k$ 个人里,这有 $k/(i-1)$ 的可能
\begin{eqnarray*}
\Pr(k) = \sum_{i=k+1}^n \frac{1}{n} \cdot \frac{k}{i-1}
&=& \frac{k}{n} \sum_{i=k+1}^n \frac{k}{i-1}\\
&=& \frac{k}{n} \left(\frac{1}{k}+\frac{1}{k+1}+\cdots +\frac{1}{n-1} \right) \\
&=& \frac{k}{n}\cdot \frac{1}{n} \cdot \left( \frac{1}{\frac{k}{n}} + \frac{1}{\frac{k+1}{n}} + \cdots + \frac{1}{\frac{n-1}{n}} \right)
\end{eqnarray*}
令$\frac{k}{n}=x,n \to +\infty$,上式可化为积分$x\int_x^1\frac{1}{t}\,dt = -x\ln x$. 求导, $\frac{k}{n}=x=\frac{1}{e}$