probability.fs

// 結果
// 100000000回試行しました
// 自分は生き、他に0人が生きた回数は27902回で確率は0.027902%でした
// 自分は生き、他に1人が生きた回数は6924回で確率は0.006924%でした
// 自分は生き、他に2人が生きた回数は848回で確率は0.000848%でした
// 自分は生き、他に3人が生きた回数は87回で確率は0.000087%でした
// 自分は生き、他に4人が生きた回数は4回で確率は0.000004%でした
// 自分は生き、他に5人が生きた回数は0回で確率は0.000000%でした
// 自分は生き、他に6人が生きた回数は1回で確率は0.000001%でした
// 自分は生き、他に7人が生きた回数は0回で確率は0.000000%でした
// 自分は生き、他に8人が生きた回数は0回で確率は0.000000%でした
// 自分は生き、他に9人が生きた回数は0回で確率は0.000000%でした
// 自分は死に、他に0人が生きた回数は77877012回で確率は77.877012%でした
// 自分は死に、他に1人が生きた回数は19451022回で確率は19.451022%でした
// 自分は死に、他に2人が生きた回数は2419916回で確率は2.419916%でした
// 自分は死に、他に3人が生きた回数は202401回で確率は0.202401%でした
// 自分は死に、他に4人が生きた回数は13148回で確率は0.013148%でした
// 自分は死に、他に5人が生きた回数は691回で確率は0.000691%でした
// 自分は死に、他に6人が生きた回数は43回で確率は0.000043%でした
// 自分は死に、他に7人が生きた回数は2回で確率は0.000002%でした
// 自分は死に、他に8人が生きた回数は0回で確率は0.000000%でした
// 自分は死に、他に9人が生きた回数は0回で確率は0.000000%でした
// かかった時間は1301.203899.2秒でした

open System

let random = Random()

let simulateOnce () =
  let mutable population = 140000000
  let mutable limit = 50000
  let mutable me_alived = false
  let mutable others_alived = 0
  for x in 0..699 do
    let probability = double limit / double population
    let isAlive = random.NextDouble() <= probability
    population <- population - 1
    if isAlive then
      limit <- limit - 1
      if x = 0 then
        me_alived <- true
      else
        others_alived <- others_alived + 1
  me_alived, others_alived

let simulateMany n =
  let before = DateTime.Now
  let me_alived_cases = Array.zeroCreate 10
  let me_died_cases   = Array.zeroCreate 10
  for x in 0..n do
    let me_alived, others_alived = simulateOnce()
    if others_alived < 10 then
      if me_alived then
        me_alived_cases.[others_alived] <- 
          me_alived_cases.[others_alived] + 1
      else
        me_died_cases.[others_alived] <- 
          me_died_cases.[others_alived] + 1
  printfn "%d回試行しました" n
  for x in 0..9 do
    printfn "自分は生き、他に%d人が生きた回数は%d回で確率は%f%%でした"
      x me_alived_cases.[x] (double me_alived_cases.[x] / double n * 100.0)
    printfn "自分は死に、他に%d人が生きた回数は%d回で確率は%f%%でした"
      x me_died_cases.[x] (double me_died_cases.[x] / double n * 100.0)
  printfn "かかった時間は%f.2秒でした" (DateTime.Now - before).TotalSeconds
      

simulateMany 100000000