泊松分布公式(泊松分布公式推导)
有网友指出《面试Java——集合之HashMap和ConcurrentHashMap》一文,关于为什么是8,还可以加一句符合泊松分布。于是我了解一下泊松分布后,确实和网友说的一致,同时非常感谢网友指出文章存在的瑕疵。接下来的内容,大头菜将试图用泊松分布来论证HashMap的链表变树的阈值为什么是8。
首先,什么是泊松分布?
维基百科官方解释:
>泊松分布公式(泊松分布公式推导)
泊松分布(法语:loidePoisson,英语:Poissondistribution)又称Poisson分布、帕松分布、布瓦松分布、布阿松分布、普阿松分布、波以松分布、卜氏分布、帕松小数法则(Poissonlawofsmallnumbers),是一种统计与概率学里常见到的离散概率分布,由法国数学家西莫恩·德尼·泊松在1838年时发表。 泊松分布适合于描述单位时间内随机事件发生的次数的概率分布。如某一服务设施在一定时间内受到的服务请求的次数,电话交换机接到呼叫的次数、汽车站台的候客人数、机器出现的故障数、自然灾害发生的次数、DNA序列的变异数、放射性原子核的衰变数、激光的光子数分布等等。
泊松分布的概率质量函数为:
我总结一下,简单点来说:泊松分布就是描述单位时间内,独立事件发生的次数。
简单举个例子,让大家熟悉一下:
比如:某医院平均每小时出生3个婴儿,请问下一个小时,会出生几个?
有可能出生6个,也有可能一个都不出生,这是我们没法知道的。
如果尝试用泊松分布来表示:等号的左边,P表示概率,N表示某种函数关系,t表示时间,n表示数量,1小时内出生3个婴儿的概率,就表示为P(N(1)=3)。等号的右边,λ表示事件的频率。
接下来两个小时,一个婴儿都不出生的概率是0.25%,基本不可能发生。
接下来一个小时,至少出生两个婴儿的概率是80%。
泊松分布的图形大概是下面的样子。
可以看到,在频率附近,事件的发生概率最高,然后向两边对称下降,即变得越大和越小都不太可能。每小时出生3个婴儿,这是最可能的结果,出生得越多或越少,就越不可能。
看完例子后,你应该对泊松分布有一个大概的认识了。接下来,我们尝试使用泊松分布去分析HashMap的链表变树。
根据泊松分布:单位时间内,独立事件发生的次数。
HashMap的key碰撞问题,每次key的碰撞,都可以认为是一次独立事件。与上次或下次是否发生key碰撞,都无关系。
因此,用泊松分布尝试表示:P表示概率,N表示某种函数关系,t表示时间,n表示数量,每1秒key发送碰撞的次数为k,就表示为P(N(1)=k)。等号的右边,λ表示事件的频率。关于一个key是否发生碰撞的概率为0.5。
把相应数值代入泊松分布公式:
P(N(1)=k)=0.6065*(0.5^k)/k!
有没有发现上述的结果有点熟悉:
对比一下HashMap的注释:
当k=9时,也就是发生的碰撞次数为9次时,概率为亿分之三,碰撞的概率已经无限接近为0。
如果设置为9,意味着,几乎永远都不会再次发生碰撞,换句话说,链表的长度此时为8,要发生碰撞才会从链表变树。但永远都不会变树,因为概率太小了。因此设置为9,实在没必要。
这就是链表变树的阈值为8的原因。
非常感谢你能看到这里,如果觉得文章写得不错求关注求点赞求分享(对我非常非常有用)。 如果你觉得文章有待提高,我十分期待你对我的建议,求留言。 如果你希望看到什么内容,我十分期待你的留言。 各位的捧场和支持,是我创作的最大动力!
版权声明:本文内容由互联网用户自发贡献,该文观点仅代表作者本人。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如发现本站有涉嫌抄袭侵权/违法违规的内容, 请联系我们,一经查实,本站将立刻删除。