home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ NetNews Usenet Archive 1992 #31 / NN_1992_31.iso / spool / sci / math / 17559 < prev    next >
Encoding:
Internet Message Format  |  1992-12-31  |  3.5 KB

  1. Path: sparky!uunet!zaphod.mps.ohio-state.edu!swrinde!gatech!destroyer!cs.ubc.ca!unixg.ubc.ca!unixg.ubc.ca!israel
  2. From: israel@unixg.ubc.ca (Robert B. Israel)
  3. Newsgroups: sci.math
  4. Subject: Re: Two problems
  5. Date: 31 Dec 92 21:04:40 GMT
  6. Organization: The University of British Columbia
  7. Lines: 65
  8. Message-ID: <israel.725835880@unixg.ubc.ca>
  9. References: <1992Dec28.220454.129@front.se> <israel.725681538@unixg.ubc.ca> <1992Dec30.185116.29392@maths.tcd.ie> <israel.725753265@unixg.ubc.ca>
  10. NNTP-Posting-Host: unixg.ubc.ca
  11.  
  12. In <israel.725753265@unixg.ubc.ca> israel@unixg.ubc.ca (Robert B. Israel) writes:
  13.  
  14. >In <1992Dec30.185116.29392@maths.tcd.ie> tim@maths.tcd.ie (Timothy Murphy) writes:
  15.  
  16. >>israel@unixg.ubc.ca (Robert B. Israel) writes:
  17.  
  18. >>>Suppose there are n couples.  
  19. >>>I'll assume that the men are seated in numerical order, so husband 
  20. >>>#i+1 is two places to the right of #i.
  21.  
  22. >>I like your silent assumption of perfect etiquette!
  23. >>Thinks: must revise my idea of California ...
  24.  
  25. >Actually, Canada.  
  26.  
  27. >BTW, while I'm here I should correct a minor slip in my posting.  I
  28. >wrote that phi(s) -> exp(2 e^{i s}), which should of course be
  29. >exp(2 e^{i s} - 2).  And I forgot to answer the original question:
  30. >the probability is exp(-2).
  31.  
  32. >Maybe I misread the original problem.  I thought that the assumption was
  33. >that men and women alternated around the table.  Looking back, I see that
  34. >that wasn't stated.  Actually, though, the original poster ( Samuel Gustaf 
  35. >Siren, SAMUEL@front.se, in <1992Dec28.220454.129@front.se>) appears to
  36. >have tacitly made that assumption as well, judging from his numerical
  37. >results.  E.g. for two couples, he has p(2,0) = 0, while if arbitrary
  38. >seating was allowed each man could have the other man on one side and the
  39. >other man's wife on the other. 
  40.  
  41. >I'll have to check what the answer would be for arbitrary seating.  Well, I
  42. >can say what it _should_ be.  The probability of any particular man being 
  43. >on his wife's left would be 1/(2n-1), so the expected number of such men
  44. >would be n/(2n-1).  The expected number sitting next to their wives would
  45. >be 2n/(2n-1).  If the limiting distributions are still Poisson, the answers
  46. >would be exp(-1/2) for problem 1 and exp(-1) for problem 2.
  47.  
  48. OK, I checked.  To show that the limiting distribution is Poisson in the
  49. arbitrary-seating case (where n couples are seated randomly around a 
  50. table), you can use the variables 
  51.    X_j = 1 if the people in seats j and j+1 (mod 2n) are a couple
  52.          0 if not.
  53. Then for subset S of {1...2n} such that S and S+1 are disjoint,
  54.   E prod_{j in S} X_j = 1/((2n-1)(2n-3)...(2n-2|S|+1))
  55. As n -> infinity, the proportion of subsets S of {1..2n} with fixed
  56. cardinality k that have S and S+1 disjoint tends to 1.  So in the
  57. expansion of 
  58.     phi(s) = E exp(is sum_j X_j) = 
  59.            sum_{k = 0}^n r^k sum_{|S|=k} E prod_{j in S} X_j
  60. with r = exp(is)-1, the coefficient of r^k tends to
  61.     lim_{n \to infty} (2n choose k)/((2n-1)(2n-3)...(2n-2k+1))
  62.           = 1/k!
  63. and the limiting characteristic function is exp(r), corresponding to
  64. a Poisson distribution of mean 1.  This applies to the second question
  65. (number of men seated next to their wives).  For the first question,
  66. (the men on the left of their wives) let Y_j = 1 if X_j = 1 and the man 
  67. is in seat j.  Clearly E prod_{j in S} Y_j = 2^{-|S|} E prod_{j in S} X_j,
  68. leading to a limiting characteristic function of exp(r/2) and a Poisson
  69. distribution of mean 1/2.
  70.  
  71.  
  72. -- 
  73. Robert Israel                            israel@math.ubc.ca
  74. Department of Mathematics             or israel@unixg.ubc.ca
  75. University of British Columbia
  76. Vancouver, BC, Canada V6T 1Y4
  77.