O problema do coleccionador de cartas

Os supermercados têm o hábito de, em certas alturas, oferecer aos (filhos dos) seus clientes umas cartas para coleccionar. As cartas são oferecidas aleatóriamente, não podendo os clientes escolhê-las.
A questão consiste em saber quantas cartas terá um coleccionador de acumular, em média, para completar a sua colecção.
É um problema semelhante àquele de saber quantos lançamentos de um dado deve uma pessoa fazer, em média, para obter as seis faces. A resposta a esta questão é

que é a soma dos inversos das probabilidades de sair a primeira, a segunda, a terceira, a quarte, a quinta e a sexta faces, respectivamente.
No caso geral de N cartas,

que pode ser um número "assustadoramente" grande. Por exemplo, para 100 cartas, o número é 518.7, ou seja, em média, seria necessário recolher mais de 518 cartas para completar a colecção.
Este processo aleatório caracteriza-se por ter uma cauda longa, isto é, pode acontecer ser necessário esperar um tempo estranhamente longo para obter todos os resultados...
O gráfico seguinte corresponde a 1100 milhões de simulações do jogo dos dados, e houve uma vez em que foram necessários 127 lançamentos para saírem as seis faces!

Entretanto, a moda, o valor mais frequente, foi 11, bem inferior à média de 14.7!
(recordo aqui uma simulação em NetLogo que há uns tempos propus)