随机数转换的基本思路就是合并。
我们可以考虑一个比较简单的情况,如果我们用一个骰子去模拟概率为 \displaystyle \frac 1 5 ,我们应该怎么做呢?
很简单,我们可以直接选数字1-5为有效结果,如果投出6的话就再投,知道1-5出现为止。那么,我们投一次骰子,出现1的概率即为
\begin{aligned} P_{(1)} &= \displaystyle\frac 1 6 + \frac {1} 6 \cdot\frac 1 6 + (\frac 1 6)^2\cdot\frac 1 6+(\frac 1 6)^3\cdot\frac 1 6 + (\frac 1 6)^4\cdot\frac 1 6\cdots \\ &= \frac{1}{6}(1+\displaystyle \frac 16 +(\displaystyle \frac 16)^2 +(\displaystyle \frac 16)^3+ (\displaystyle \frac 16)^4\cdots) \\ &= \displaystyle\frac{\frac 16}{1-\frac 1 6} \\ & =\frac 15 \end{aligned}
很显然,当已有基本事件的个数较大时,上述构造是显然的。
那么,实际上我们只需要用六面骰子构造出超过7以上的等概率的基本事件,再用上述合并的方式并能正常构造出来了。
以本题为例,我们可以将骰子先后投两次,从而获得一个有序数对。这一数对涵盖了从 (1,1)\rightarrow(6,6) 三十六个基本事件。
\begin{bmatrix}(1,1)&(1,2)&(1,3)&(1,4)&(1,5)&(1,6)\\ (2,1)&(2,2)&(2,3)&(2,4)&(2,5)&(2,6)\\ (3,1)&(3,2)&(3,3)&(3,4)&(3,5)&(3,6)\\ (4,1)&(4,2)&(4,3)&(4,4)&(4,5)&(4,6)\\ (5,1)&(5,2)&(5,3)&(5,4)&(5,5)&(5,6)\\ (6,1)&(6,2)&(6,3)&(6,4)&(6,5)&\color{red}{(6,6)}\\\end{bmatrix}
当我们弃去其中一个事件,如 (6,6) 时,现有的35个基本事件就可以很好地构造出 \displaystyle \frac 1 7