《The Probabilistic Methods》读书笔记

对进阶概率论的语言不熟悉,看英文就更痛苦了。所以找了一个《概率方法十讲》的书,以为是中文译本,但是问了问deepseek,说是课程笔记之类的。

先看吧,感觉英文版的根本看不懂。

第一讲 概率方法

这一讲的主题是渐进在概率论里的应用。

开头先讲了一个类似组合数的特殊数-Ramsey(k,t),即找到一个最小的点数满足,这个点数里完全图无论怎么染色都会有个全是蓝边的$K_k$或者全是红边的$K_t$。

但是不同于组合数的是,这个数很难算,而且这个数是否存在也不是很直观。所以没有给出定量的计算方法。作者接下来介绍了几个对其进行定性的处理方法。

定理1.1

介绍了一个估算下界的方法。依赖不同选点时候,重合的部分少,同时需要两个参数相等,然后证明在这个限制下Ramsey(s,s)是存在的。

在这里用概率论证明是有优越性的,因为只要关注同色的子图。

一个未解之谜:为啥我感觉这个定理是可以用容斥来进行比较精确的计算?我的理解是只要能快速算出相交集合的概率就能算,相交集合也确实没有那么难算吧?有可能是因为比较难估算?但是如果连R(6,6)的计算都很困难的话,这个精确计算是值得的吧?

然后是对这个式子进行渐进,然后估出来用这个式子算出来的Ramsey(s,s)。

就是把斯特林公式和 $n^{\underline{k}}$ ~ $n ^ {k}$带入,同时将定理改写成1+ O(1)的等式,然后解方程。因为都是k - 1次幂,所以开k-1次方一下,然后移项一下就行。

其实就是超越方程渐进成能解的高次方程,然后求解,这个问题的难点在如何渐进,这本书还挺经常用到这个东西的。

知乎的推荐算法真是神了,我点进去就给我推处理渐进的书 卢健龙的回答 - 知乎 ,但是我随机翻了《概率方法十讲》里后面几个涉及到渐进的题,感觉就是高数和算法竞赛能覆盖的知识点。如果后面发现这个东西很重要,我再买这本书。

定理1.2

定理比上一个更近一步,考虑的是两个参数不同的情况,但是还是忽略了重合的部分来放缩。

但是考虑问题的时候变成了有p的概率边会出现,1-p的概率边不会出现。

有第一次的基础,理解证明是简单的。

然后再进行渐进,先用k = 4的情况来算出概率,然后在带入几个渐进的式子,估出目标的值。

定理1.3

还是完全图的背景,但是现在不是染色了,是对边进行定向,然后完全图每条边都定向就是竞赛图。然后定义了$S_k$:在一个竞赛图里,对每个点来说,都有k个入边。

然后介绍了一个定理:无论k多大,都存在对应的有限点数$S_k$。

我感觉没什么好讲的,都在书上面了。只要理解了第一个方法,1.2和1.3都是类似的解决套路。独立证明有难度,但是书里的内容应该都是能理解的。

定理1.4

这个又是一个独立的背景了,就是只有游戏,没有可以嵌入一个完全图的要求。

这个定理求了大于一个标准差的概率,但是假设有点多。书里说在第四章证明,我还是在那个章节细细了解吧。

这个定理是1.5和1.6的前置,还是得背一背的。

定理1.5

我觉得这个定义还挺复杂的,就是先定义fit(竞赛图) = 找出所有次序里,使这个竞赛图[赢的次数 - 输的次数]最大的次序,然后要在所有竞赛图里找到使fit(竞赛图)最小的竞赛图。

就是证明一个上限,只要取min,都不可能比这个上限大了。

定理1.6

还是完全图的背景,然后又变成染色,这个定理关注的是两种颜色的差。

没啥好讲的,跳。

有个课后习题,还没做,也不是很能get到题目的意思,希望在上半年能有机会做出来,虽然感觉可能是道挺简单的题。

定理1.7

也是一个类似Ramsey的定义,就是现在定义一个集合,这个集合的元素是同样大小的染色过的完全图,然后找到一个最小值能满足找m个大小为n的目标集合。

定理1.8

第二讲 删除法和其他改进

这一讲的主题是构造。更明确一点的话:这里的构造是先随机出来一个东西,然后对其进行一些确定性的调整。

定理2.1

首先回顾下Ramsey的定义,然后想一下这个:只要一个点数下,存在一种染色使图里没有大小为k的同色团,Ramsey就肯定比这个数大。

然后其他的就在书里了,先是随机出一种染色,然后每个团里删掉一个点,图里就没有大小为k的同色团了,Ramsey就肯定比他大。

可能有人就会问了,那万一几个大小为k的团连起来了咋办。其实这只是证明存在团存在,团与团之间的颜色是可以不用关心的,就算连起来了,你把团外的改下颜色就好,本质上是一个比较trivial的代码实现的问题。这些是不同团之间的边,改成异色以后不会导致与其他团相连,因为团内的边颜色没变,想形成团是不可能的。

后面开始渐近了,这个渐进有点松,但是整体估出来的上界比以前好。

在最后就用同样的方法对非对角的Ramsey进行操作。

定理2.2

定理2.3

第三讲 随机图I

第四讲 大偏差和非概率算法

第五讲 差异I

第六讲 混乱的秩序

第七讲 随机图II

第八讲 洛瓦兹局部引理

第九讲 差异II

第十讲 六个标准差就够了

posted @ 2026-01-07 15:56  Cheneyh  阅读(3)  评论(0)    收藏  举报