一般に n人の場合、以下の式を 帰納的に使って求められそう。

(1−pn(n))・E(n)=pn(n-1)・E(n-1)+・・・+pn(2)・E(2)+pn(1)・E(1)+1


ここで あいこになる確率は、
pn(n)=1-(2^n-2)/3^(n-1)

nから、k人になる確率は、
pn(k)=3×nCk/3^n=nCk/3^(n-1)

式を整理すると

(2^n-2)/3^(n-1)・E(n)=nCn-1・(1/3^(n-1))・E(n-1)+・・・+nC2・(1/3^(n-1))・E(2)+nC1・(1/3^(n-1))・E(1)+1

よって、

E(n)={nCn-1・E(n-1)+・・・+nC2・E(2)+nC1・E(1)+3^(n-1)}/(2^n-2)


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■■■100人じゃんけんの回数の期待値■■■
E(1)= 0
E(2)= 3/2
E(3)= 9/4
E(4)= 45/14
E(5)= 157/35
E(6)= 13497/2170
E(7)= 225161/26040
E(8)= 10007591/826770
E(9)= 200190574/11712575
E(10)= 8327737507/342007190



<つづく>
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十進BASIC

OPTION ARITHMETIC RATIONAL

DIM E(1000)
PRINT "■■■100人じゃんけんの回数の期待値■■■"

! 1回目決着のつく回数の期待値 1−((2^N−2)/3^N)
LET E(1)=0
! LET E(2)=3/2
! LET E(3)=9/4

PRINT "E(1)=";E(1)
! PRINT "E(2)=";E(2)
! PRINT "E(3)=";E(3)

! E(n)={nCn-1・E(n-1)+・・・+nC2・E(2)+nC1・E(1)+3^(n-1)}/(2^n-2)

FOR n=2 TO 100
LET S=0

FOR k=n-1 TO 1 STEP -1
LET S=COMB(n,k)*E(k)+S
NEXT k

LET S=S+3^(n-1)
LET S=S/((2^n)-2)

LET E(n)=S

PRINT "E(";STR$(n);")=";E(n)

NEXT n

END