クーポンコレクター問題
T を全 n 種のクーポンを収集する時間とし、 ti を i - 1種のクーポンを収集した後に i 種類目のクーポンを収集する時間とする。T と ti を確率変数と考える。新しいクーポンを集める確率は pi = (n − (i − 1))/n である。従って、 ti は期待値を1/pi とする幾何分布となる。期待値の線形性により、以下が得られる。
E  ( T ) = E  ( t 1 ) + E  ( t 2 ) + ⋯ + E  ( t n ) = 1 p 1 + 1 p 2 + ⋯ + 1 p n = n n + n n − 1 + ⋯ + n 1 = n ⋅ ( 1 1 + 1 2 + ⋯ + 1 n ) = n ⋅ H n {\displaystyle {\begin{aligned}\operatorname {E} (T)&=\operatorname {E} (t_{1})+\operatorname {E} (t_{2})+\cdots +\operatorname {E} (t_{n})={\frac {1}{p_{1}}}+{\frac {1}{p_{2}}}+\cdots +{\frac {1}{p_{n}}}\\&={\frac {n}{n}}+{\frac {n}{n-1}}+\cdots +{\frac {n}{1}}\\&=n\cdot \left({\frac {1}{1}}+{\frac {1}{2}}+\cdots +{\frac {1}{n}}\right)\\&=n\cdot H_{n}\end{aligned}}}