蒙特卡洛算法和拉斯維加斯算法

一、定義:

特卡羅是一類隨機(jī)方法的統(tǒng)稱。這類方法的特點(diǎn)是,可以在隨機(jī)采樣上計(jì)算得到近似結(jié)果,隨著采樣的增多,得到的結(jié)果是正確結(jié)果的概率逐漸加大,但在(放棄隨機(jī)采樣,而采用類似全采樣這樣的確定性方法)獲得真正的結(jié)果之前,無(wú)法知道目前得到的結(jié)果是不是真正的結(jié)果。?

拉斯維加斯方法是另一類隨機(jī)方法的統(tǒng)稱。這類方法的特點(diǎn)是,隨著采樣次數(shù)的增多,得到的正確結(jié)果的概率逐漸加大,如果隨機(jī)采樣過(guò)程中已經(jīng)找到了正確結(jié)果,該方法可以判別并報(bào)告,但在但在放棄隨機(jī)采樣,而采用類似全采樣這樣的確定性方法之前,不保證能找到任何結(jié)果(包括近似結(jié)果)?

二、場(chǎng)景舉例?

假如筐里有100個(gè)蘋果,讓我每次閉眼拿1個(gè),挑出最大的。于是我隨機(jī)拿1個(gè),再隨機(jī)拿1個(gè)跟它比,留下大的,再隨機(jī)拿1個(gè)……我每拿一次,留下的蘋果都至少不比上次的小。拿的次數(shù)越多,挑出的蘋果就越大,但我除非拿100次,否則無(wú)法肯定挑出了最大的。這個(gè)挑蘋果的算法,就屬于蒙特卡羅算法——盡量找好的,但不保證是最好的。

而拉斯維加斯算法,則是另一種情況。假如有一把鎖,給我100把鑰匙,只有1把是對(duì)的。于是我每次隨機(jī)拿1把鑰匙去試,打不開就再換1把。我試的次數(shù)越多,打開(最優(yōu)解)的機(jī)會(huì)就越大,但在打開之前,那些錯(cuò)的鑰匙都是沒有用的。這個(gè)試鑰匙的算法,就是拉斯維加斯的——盡量找最好的,但不保證能找到。?

三、結(jié)論?

?蒙特卡羅算法???

:采樣越多,越近似最優(yōu)解;

?拉斯維加斯算法:采樣越多,越有機(jī)會(huì)找到最優(yōu)解;?

這兩類隨機(jī)算法之間的選擇,往往受到問題的局限。如果問題要求在有限采樣內(nèi),必須給出一個(gè)解,但不要求是最優(yōu)解,那就要用蒙特卡羅算法。反之,如果問題要求必須給出最優(yōu)解,但對(duì)采樣沒有限制,那就要用拉斯維加斯算法。?

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