Re: [中學] 不要太依賴chatgpt
※ 引述《AquaCute (水色銅碲)》之銘言:
: ※ 引述《Honor1984 (奈何上天造化弄人?)》之銘言:
: (恕刪)
: : 如果我沒有誤會你的思路的話,
: : 這一步邏輯似乎有問題。
: 我覺得原原po的解法思路沒問題 就"X軸內積"這個說法不好
: 兩向量OP(x_1, y_1, z_1)和OQ(x_2, y_2, z_2)的內積是
: x_1*x_2 + y_1*y_2 + z_1*z_2
: 因此兩向量內積的期望值
: E(OP.OQ) = E(x_1*x_2) + E(y_1*y_2) + E(z_1*z_2)
: = 3*E(x_1*x_2) (因為三軸對稱)
: 而x_1*x_2只有在兩向量x軸分量皆為1時=1 其餘狀況=0
: 兩向量x軸分量皆為1的機率 = 4*3/7*6 = 2/7 故所求=6/7
: : 首先你以x軸為例,
: : 就表示以編號1為P,拿OP去和其他向量作內積
: : 這時候會和OP內積為1的只有Q在編號2、3、4的位置(題設P =/= Q)
: : 也就是只有3種選擇,
: : 你用C(4,2)就很奇怪,這時P怎麼能變動?
: : 再說O3向量 和 O4向量 的內積是2!不是1!
: : 我的作法是除了O和編號3之外,其餘再分成地位相同的兩群
: : [0 + (2 + 0) * 3 + 1 * 3 + 2 * 3 + 1 * 3]/C(7, 2)
: : = 3 * [2 + 1 + 2 + 1] / 21
: : = 18/21 = 6/7
: : 雖然就算式而言可以寫成3 * (),
: : 但是計數時的地位不一樣,
: : 不會貿然直接乘以3
: 我覺得AI沒有不好 我解板上的題目也會先丟ChatGPT試試看
: 低機率花一分鐘就得到自己想半小時才想到的思路
: 題外話 最近讀GSLin的部落格看到Stack Overflow的提問數統計
: ChatGPT出現後 提問數從每個月87543跌到現在的3862......
: https://data.stackexchange.com/stackoverflow/query/1926661#graph
倒是因為這個機會,正好遇到有人分享一個非常漂亮的解法(非我能力所及)
一樣是用座標化的觀點,但他利用了以下向量內積的基本公式:
→ → → → → 2 → → → 2
(u + v)‧(u + v) =| u | + 2u ‧v + | v |
如此一來,可以把原先7種向量: (0,0,1)(0,1,0)(0,1,1)(1,0,0)(1,0,1)(1,1,0)(1,1,1)
全部相加後,自己和自己內積,然後扣除這些向量長度的平方
→ →
就可以得到2u ‧v,也就是所有可能內積值的加總 * 2
意思大約是這樣:
→ → →
u1 = (0,0,1), u2 = (0,1,0), .... ,u7 = (1,1,1)
→ → → → → →
(u1 + u2 + ... + u7) ‧ (u1 + u2 + ... + u7)
→ 2 → 2 → 2 → →
=|u1| + |u2| + ... + |u7| + 2Σui‧uj
乍看之下,似乎要像我一樣列出上述7個向量老實相加得(4,4,4)
但實際上不用列出來,因為可以這樣觀察:
舉x分量為1為例,x分量為1的,應該可看出全部落在某一面正立方體的4個頂點上
所以x分量相加為4,其他同理
而那7個向量內積平方的結果只有3種可能:
(i) 內積為1 => 恰一分量為1 => 有C(3,1) = 3種可能
(ii) 內積為2 => 恰2分量為1 => 有C(3,2) = 3種可能
(iii) 內積為3 => 3個分量都為1 => 有C(3,3) = 1種可能(這很trival,直接列出來就好)
如此一來,先前的想法變成:
→ →
(4,4,4)‧(4,4,4) = 1 * 3 + 2 * 3 + 3 * 1 + 2Σui‧uj
→ →
=> 48 = 3 + 6 + 3 + 2Σui‧uj
→ →
=> 2Σui‧uj = 36
→ →
=> Σui‧uj = 18
接著用期望值的: 總獎金/總次數概念,可得期望值 = 18/C(7,2) = 18/21 = 6/7
漂亮的點:
雖然看似是把所有座標列出來,要寫7*7=49個向量,
實際上:
(1) 內積總和可以用幾何觀念快速看出來
(2) 7個向量長度,實際上只需要用先前的分類方式,
數量配合基本的組合觀念就可以算了
(3) 計算量不大,且把那21種可能的加總,用簡潔的方式計算出來
回到排列組合的本質:
列舉就好了?
為什麼要弄這些C幾取幾? P幾取幾? 排列、組合、分堆、分組...?
用下去之後,常常會出現那種:
啊文字敘述這裡寫這樣,為什麼這題要除以2? 那題要乘以2? 這次又不用了?
為什麼分情況要這樣分? 我這樣為什麼不行?
我以前剛開始學會有這些問題,
後來我發現剛開始學應該要做的正是:
先列舉
你不自己根據題意列舉看看,看看他的pattern應該長怎樣,
就會淪落到那種:
我用這樣的中文解釋"好像"說得通啊,可是為什麼我的解法是錯的?
面對自己不了解、看不懂解法的題目,
老實說真的就一句話:
先列舉一部分出來看就對了,列舉足夠多,就可以看出規則
這就回應到很多學生(包含我在學生時代剛開始學)學排列組合無法掌握的問題:
既然能列舉看出來,何不這樣做?
老實說,以解題答對來說,如果題目的情況允許,
當然沒問題
但通常就是那些老師、補習班給的例題,一定會有不少不能這樣做的
這些不能做的原先是排列組合課程希望能傳達的精神而做的設計
但往往因為缺乏良好的表達方法和機制,
導致學生大多難以真正掌握為什麼要那樣分? 那樣解?
但諷刺的是,課堂往往老師沒有時間全部劃給你看,
學生往往有惰性,簡單題不畫就答對了,
進階題就想說不畫了,靠我的"國文"理解去想,
然後往往就是中槍,答錯很多,產生挫折感,然後就學不好了...
因此,我想表達的是:
解沒看過的排列組合題,本來就應該先列舉看看,
然後再觀察有沒有規律,讓我們可以用學過的基本技巧解
這些漂亮的解法,要完全理解,多少需要這樣做,才會有這些靈感...
漂亮的解法和排列組合的技巧,
不過就是幫你把後續需要無腦列舉的過程簡化而已
(當然要用得好,像是翰林雲端學院那個分那麼多情況,然後C(3,1)...做啥的
我第一時間就覺得:啊還不如直接列舉...
)
還要有個觀念:
排列組合的計數技巧,並不能用來簡化:
必須全部列出的場合(像是我如果真的要列出1~9的所有排列的pattern長怎樣)
他簡化的是:
我如何用更有效率的方式,讓我能快速找出這些全部排列組合的"總數"為何?
我相信如我版上有些人接觸一點點coding contest
有些題目的優化方法,應該可以讓諸位了解我想表達的
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