假设对于第\(i\)个人,他的成绩已经定了下来,为\(g_{i}\),概率为\(P_{i}\)
剩下的所有人排成一行,信息如下
分数比\(g_{i}\)大的概率:\(\space\) \(\space\) \(\space\) \(\space\) \(\space\) \(\space\) \(\space\) \(k_{1}\) \(\space\) \(\space\) \(\space\) \(k_{2}\) \(\space\) \(\space\) \(\space\) \(\space\) \(k_{3}\) ... \(\space\) \(\space\) \(\space\) \(k_{n-1}\)
分数小于等于\(g_{i}\):\(\space\) \(\space\) \(\space\) \(\space\) \(\space\) \(\space\) \(\space\) \(\space\) \(1-k_{1}\) \(1-k_{2}\) \(1-k_{3}\) ... \(1-k_{n-1}\)
显然样本点由这\(n-1\)个人组成,设第一个人为\(k_{1}\)的样本点集合为\(S\)
后面显然有\(2^{n-2}\)种样本点(每个人要么分数大于\(g_{i}\),要么小于等于)。所以集合\(S\)的大小就是\(2^{n-2}\)(这\(2^{n-2}\)个样本点前面放上\(k_{1}\)组成\(S\))
假设这\(2^{n-2}\)个样本点(不算第一个人),每种的概率为\(p_{i}\),有\(x_{i}\)个人比\(g_{i}\)大
那么算上第一个人(此时第一个人的分数比\(g_{i}\)高),每种的概率为\(k_{1}\times p_{i}\),有\(x_{i}+1\)个人比\(g_{i}\)大
算上第一个人(此时第一个人的分数比\(g_{i}\)低或等于),每种的概率为\((1-k_{1})\times p_{i}\),有\(x_{i}\)个人比\(g_{i}\)大
那么上面就是\(S\)的所有样本点
那么对于第\(i\)个人来说,他的期望排名(按照期望计算的定义,不用太复杂)在此人成绩为\(g_{i}\)时为每个样本点的权值(有多少个人比\(g_{i}\)大)乘以此样本点的概率之和加一
化简之后易得为\(k_{1}+\sum_{i=1}^{2^{n-2}}p_{i}\times x_{i}+1\)
那么对于\(\sum_{i=1}^{2^{n-2}}p_{i}\times x_{i}\)采取同样的方式计算,将所有人计算完,则可得为\(\sum_{i=1}^{n-1}k_{i}+1\)
那么在对第\(i\)个人得不同成绩的情况分别计算,乘以概率即可得到数学期望排名