BZOJ4001[TJOI2015]概率论（数学、期望、生成函数、卡特兰数）

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Description

Input

输入一个正整数N，代表有根树的结点数

Output

输出这棵树期望的叶子节点数。要求误差小于1e-9

Sample Input

1

Sample Output

1.000000000

HINT

1<=N<=10^9

既然每种形态出现的概率相同，如果g(i)表示有i个节点的二叉树形态数，f(i)表示有i个节点的二叉树所有形态的叶子节点个数之和，那么答案显然是f(n)/g(n)。考虑计算g(i)，除去一个节点作为根，其余的节点分到左右子树，不难得出递推式：

计算f(i),枚举左子树，累加左子树的贡献，右子树等价，不难得出递推式：

观察这两个式子，都是卷积的形式，卷积对应着生成函数相乘，那么构造f(x)的生成函数F(x)，g(x)的生成函数G(x)，根据递推式可得：

解得：

G(x)不取另一根是为了让函数收敛。

利用广义二项式定理展开，一波推导可得：

那么：

我只想说：打表找规律多好啊！！！

代码：

#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
	double n;
	scanf("%lf" , &n);
	printf("%.9lf
" , n * (n + 1) / (2 * n - 1) / 2);
	return 0;
}//Rhein_E