指数分布推导

离散模拟时候经常遇到这个分布.

先说结论:

老板开小卖部,平均经过\(\lambda\)时间会有一个客人进店买东西, 那么第一个客人进店的时间服从指数分布. 速率是 \(1/\lambda\) , 密度函数是: \\frac{1}{\\lambda}e\^{-\\frac{x}{\\lambda}} . 表示当前时间是x, 那么这个时间点第一个客人进来的概率是这个.

证明过程:

先证泊松分布. 再利用泊松分布得到指数分布.

python源码分析:

复制代码
import random
random.expovariate(1.0 / interval)  # interval就是平均多少小时会有一个客人进来买东西.

def expovariate(self, lambd):
        """Exponential distribution.

        lambd is 1.0 divided by the desired mean.  It should be
        nonzero.  (The parameter would be called "lambda", but that is
        a reserved word in Python.)  Returned values range from 0 to
        positive infinity if lambd is positive, and from negative
        infinity to 0 if lambd is negative.

        """
        # lambd: rate lambd = 1/mean
        # ('lambda' is a Python reserved word)

        # we use 1-random() instead of random() to preclude the
        # possibility of taking the log of zero.
        return -_log(1.0 - self.random()) / lambd

上来一直没看懂源码, 后来问了问心一言和ds. 都提到了逆采样.他们用累计分布来计算密度分布,非常好的思路.

首先我们看指数分布的 CDF, 也就是密度函数的积分.

F(x;λ)=P(X≤x)=\(1−e^{−λx}\) ,其中λ是速率=1/mean

\(y=1−e^{−λx}\)

那么我们有\(e^{−λx}=1-y\), 两遍取log

λx=-log(1-y)

两遍除以λ就是我们上面代码 return部分的公式了.

相关推荐
jing-ya16 分钟前
day 59 图论part10
java·开发语言·数据结构·算法·图论
雾隐潇湘35 分钟前
C++——第三篇 继承与多态
开发语言·c++
Marye_爱吃樱桃37 分钟前
MATLAB R2024b的安装、简单设置——保姆级教程
开发语言·matlab
旺仔.29137 分钟前
Linux系统基础详解(二)
linux·开发语言·网络
阿贵---37 分钟前
分布式系统C++实现
开发语言·c++·算法
不染尘.38 分钟前
最短路径之Bellman-Ford算法
开发语言·数据结构·c++·算法·图论
格林威39 分钟前
工业相机图像采集:Grab Timeout 设置建议——拒绝“假死”与“丢帧”的黄金法则
开发语言·人工智能·数码相机·计算机视觉·c#·机器视觉·工业相机
xiaoye-duck40 分钟前
C++ STL set 系列深度解析:从底层原理、核心接口到实战场景
开发语言·c++·stl
小涛不学习41 分钟前
Java高频面试题(带答案版)
java·开发语言
m0_6625779743 分钟前
C++中的RAII技术深入
开发语言·c++·算法