生日算法,也称为抽屉原理(Pigeonhole Principle)的一个应用,是一种概率算法,用于估算在随机选择的一组人中,至少有两个人共享相同生日的最小概率。以下是生日算法的基本公式:

设 \( n \) 为参与人数,\( m \) 为一年中的天数(通常为365或366,考虑闰年),则至少有两个人共享相同生日的概率 \( P \) 可以通过以下公式计算:
\[ P(n, m) = 1 - \frac{m!}{(m-n)! \times m^n} \]
其中:
- \( ! \) 表示阶乘,即一个数下降乘法到1的结果,例如 \( 5! = 5 \times 4 \times 3 \times 2 \times 1 = 120 \)。
- \( m! \) 是一年中所有可能生日的组合数。
- \( (m-n)! \) 是在 \( n \) 个人中,每个人生日都不相同的组合数。
- \( m^n \) 是 \( n \) 个人中每个人生日都不同的排列数。
这个公式可以用来估算在多少人中选择生日时,至少有两个人共享相同生日的概率。例如,当 \( n = 23 \) 时,\( P(23, 365) \approx 0.507 \),这意味着在23个人中,至少有两个人共享相同生日的概率大约为50.7%。当 \( n = 70 \) 时,\( P(70, 365) \approx 0.999 \),几乎可以肯定至少有两个人共享相同的生日。
需要注意的是,这个算法假设每个人的生日都是独立且随机的,并且不考虑闰年或日期的分布。
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