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  • 概率dp集合

    bzoj1076

    你正在玩你最喜欢的电子游戏,并且刚刚进入一个奖励关。在这个奖励关里,系统将依次随机抛出k次宝物,
    每次你都可以选择吃或者不吃(必须在抛出下一个宝物之前做出选择,且现在决定不吃的宝物以后也不能再吃)。
     宝物一共有n种,系统每次抛出这n种宝物的概率都相同且相互独立。也就是说,即使前k-1次系统都抛出宝物1(
    这种情况是有可能出现的,尽管概率非常小),第k次抛出各个宝物的概率依然均为1/n。 获取第i种宝物将得到Pi
    分,但并不是每种宝物都是可以随意获取的。第i种宝物有一个前提宝物集合Si。只有当Si中所有宝物都至少吃过
    一次,才能吃第i种宝物(如果系统抛出了一个目前不能吃的宝物,相当于白白的损失了一次机会)。注意,Pi可
    以是负数,但如果它是很多高分宝物的前提,损失短期利益而吃掉这个负分宝物将获得更大的长期利益。 假设你
    采取最优策略,平均情况你一共能在奖励关得到多少分值?

    题解:套了概率的记忆化搜索;

     1 #include<iostream>
     2 #include<cstdio>
     3 #include<cstring>
     4 #include<string>
     5 #include<cstdlib>
     6 #include<cmath>
     7 #include<ctime>
     8 #include<algorithm>
     9 #include<iomanip>
    10 using namespace std;
    11 #define LL long long
    12 #define up(i,j,n) for(int i=(j);i<=(n);i++)
    13 #define FILE "dealing"
    14 int read(){
    15     int f=1,x=0,ch=getchar();
    16     while(ch<'0'||ch>'9'){if(ch=='-')f=-1;ch=getchar();}
    17     while(ch>='0'&&ch<='9')x=(x<<1)+(x<<3)+ch-'0',ch=getchar();
    18     return f*x;
    19 }
    20 const int maxn=1010;
    21 const double eps=0.0000001;
    22 int k,n;
    23 double v[maxn];//分数
    24 int d[maxn][maxn],cnt[maxn];//前提集合
    25 double f[110][50000];
    26 inline bool cmp(double x,double y){return abs(x-y)<=eps;}
    27 double dfs(int pos,int S){
    28     if(pos==0)return f[pos][S]=0;
    29     if(!cmp(f[pos][S],-1))return f[pos][S];
    30     f[pos][S]=0;
    31     up(i,1,n){
    32         bool flag=1;
    33         up(j,1,cnt[i])if(!(S&(1<<d[i][j]-1)))flag=0;
    34         if(flag)f[pos][S]+=max(dfs(pos-1,S|(1<<i-1))+v[i],dfs(pos-1,S));
    35         else f[pos][S]+=dfs(pos-1,S);
    36     }
    37     f[pos][S]/=(n*1.0);
    38     return f[pos][S];
    39 }
    40 int main(){
    41     freopen(FILE".in","r",stdin);
    42     freopen(FILE".out","w",stdout);
    43     k=read(),n=read();
    44     up(i,1,n){
    45         v[i]=read();int x=read();
    46         while(x){
    47             d[i][++cnt[i]]=x;
    48             x=read();
    49         }
    50     }
    51     up(i,1,k)up(j,0,(1<<n)-1)f[i][j]=-1;
    52     printf("%.6lf
    ",dfs(k,0));
    53     return 0;
    54 }
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    bzoj1415

    这题题目描述我感觉有问题;

    标解是按每次聪聪都走两步算的,而我认为聪聪可能只走一步;

    其他的就按普通的概率dp计算即可;

     1 #include<iostream>
     2 #include<cstdio>
     3 #include<cstring>
     4 #include<string>
     5 #include<cstdlib>
     6 #include<cmath>
     7 #include<ctime>
     8 #include<algorithm>
     9 #include<iomanip>
    10 using namespace std;
    11 #define LL long long
    12 #define up(i,j,n) for(int i=(j);i<=(n);i++)
    13 #define FILE "dealing"
    14 int read(){
    15     int f=1,x=0,ch=getchar();
    16     while(ch<'0'||ch>'9'){if(ch=='-')f=-1;ch=getchar();}
    17     while(ch>='0'&&ch<='9')x=(x<<1)+(x<<3)+ch-'0',ch=getchar();
    18     return f*x;
    19 }
    20 const int maxn=2010;
    21 const double eps=0.0000001;
    22 int n,m,sx,sy;
    23 struct node{
    24     int y,next;
    25 }e[maxn<<4];
    26 int linkk[maxn],len=0;
    27 void insert(int x,int y){
    28     e[++len].y=y;
    29     e[len].next=linkk[x];
    30     linkk[x]=len;
    31 }
    32 int q[maxn<<4],head,tail;
    33 int next[maxn][maxn],d[maxn];
    34 void bfs(int s){
    35     head=tail=0;
    36     memset(next[s],10,sizeof(next[s]));
    37     memset(d,0,sizeof(d));
    38     q[++tail]=s;int x;
    39     next[s][s]=0;d[s]=1;
    40     while(++head<=tail){
    41         x=q[head];
    42         for(int i=linkk[x];i;i=e[i].next){
    43             if(!d[e[i].y])next[s][e[i].y]=x,d[e[i].y]=d[x]+1,q[++tail]=e[i].y;
    44             if(d[e[i].y]>d[x]&&next[s][e[i].y]>x)next[s][e[i].y]=x;
    45         }
    46     }
    47 }
    48 double f[maxn][maxn];
    49 double dfs(int x,int y){
    50     if(x==y)return 0;
    51     if(f[x][y]!=-1)return f[x][y];
    52     if(next[x][y]==x||next[x][next[x][y]]==x)return f[x][y]=1;
    53     int sum=1;
    54     f[x][y]=0;
    55     for(int i=linkk[x];i;i=e[i].next)
    56         sum++,f[x][y]+=dfs(e[i].y,next[x][next[x][y]]);
    57     f[x][y]+=dfs(x,next[x][next[x][y]]);
    58     f[x][y]=f[x][y]/sum+1;
    59     return f[x][y];
    60 }
    61 int main(){
    62     freopen(FILE".in","r",stdin);
    63     freopen(FILE".out","w",stdout);
    64     n=read(),m=read(),sx=read(),sy=read();
    65     up(i,1,m){
    66         int x=read(),y=read();
    67         insert(x,y),insert(y,x);
    68     }
    69     up(i,1,n)bfs(i);
    70     up(i,1,n)up(j,1,n)f[i][j]=-1;
    71     printf("%.3lf
    ",dfs(sy,sx));
    72     return 0;
    73 }
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    bzoj1426收集邮票

    有n种不同的邮票,皮皮想收集所有种类的邮票。唯一的收集方法是到同学凡凡那里购买,每次只能买一张,并且买到的邮票究竟是n种邮票中的哪一种是等概率的,概率均为1/n。但是由于凡凡也很喜欢邮票,所以皮皮购买第k张邮票需要支付k元钱。 现在皮皮手中没有邮票,皮皮想知道自己得到所有种类的邮票需要花费的钱数目的期望。

    这题还是很神奇的;

    设f[i]表示已经有了i张邮票还需要花费f[i]单位的钱买全所有邮票;

    设g[i]表示买了i张邮票还需要买g[i]张邮票才能买全邮票;

    g[i]很好求,买第i张邮票成功的概率(n-i)/n,第i张邮票买n/(n-i)次,然后累加就可以了;

    怎么处理钱数?我们不如先给钱数多的钱,也就是说在期望再买k次就能买全的时候,买这一张用k元,之后递减,可以证明这两种付款等价;

    也可以视为这张票是1元买的,而后面的每张票都贵了1元;

    于是有了递推式子:

    f[i]=(n-i)/n*(f[i+1]+g[i+1]+1)+i/n*(g[i]+f[i]+1)

    经过转化,有了这个式子

    f[i]=f[i+1]+g[i+1]+i/(n-i)*g[i]+n/(n-i)

    递推即可;

     1 #include<iostream>
     2 #include<cstdio>
     3 #include<cstring>
     4 #include<string>
     5 #include<cstdlib>
     6 #include<cmath>
     7 #include<ctime>
     8 #include<algorithm>
     9 #include<iomanip>
    10 using namespace std;
    11 #define LL long long
    12 #define up(i,j,n) for(int i=(j);i<=(n);i++)
    13 #define FILE "dealing"
    14 int read(){
    15     int f=1,x=0,ch=getchar();
    16     while(ch<'0'||ch>'9'){if(ch=='-')f=-1;ch=getchar();}
    17     while(ch>='0'&&ch<='9')x=(x<<1)+(x<<3)+ch-'0',ch=getchar();
    18     return f*x;
    19 }
    20 const int maxn=10100;
    21 const double eps=0.0000001;
    22 int n;
    23 double g[maxn],f[maxn];
    24 double dfs(int i){
    25     if(i==n)return 0;
    26     return dfs(i+1)+g[i+1]+i*1.0/(n-i)*g[i]+n*1.0/(n-i);
    27 }
    28 int main(){
    29     freopen(FILE".in","r",stdin);
    30     freopen(FILE".out","w",stdout);
    31     n=read();
    32     for(int i=n-1;i>=0;i--)g[i]=g[i+1]+n*1.0/(n-i);
    33     printf("%.2lf
    ",dfs(0));
    34     return 0;
    35 }
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    bzoj4008: [HNOI2015]亚瑟王

    小 K 不慎被 LL 邪教洗脑了,洗脑程度深到他甚至想要从亚瑟王邪教中脱坑。

    他决定,在脱坑之前,最后再来打一盘亚瑟王。既然是最后一战,就一定要打得漂
    亮。众所周知,亚瑟王是一个看脸的游戏,技能的发动都是看概率的。作为一个非
    洲人,同时作为一个前 OIer,小 K 自然是希望最大化造成伤害的期望值。但他已
    经多年没写过代码,连 Spaly都敲不对了,因此,希望你能帮帮小 K,让他感受一
    下当欧洲人是怎样的体验。 
    本题中我们将考虑游戏的一个简化版模型。 
    玩家有一套卡牌,共 n张。游戏时,玩家将 n 张卡牌排列成某种顺序,排列后
    将卡牌按从前往后依次编号为 1 ~  n。本题中,顺序已经确定,即为输入的顺序。
    每张卡牌都有一个技能。第 i 张卡牌的技能发动概率为 pi,如果成功发动,则会对
    敌方造成di点伤害。也只有通过发动技能,卡牌才能对敌方造成伤害。基于现实因
    素以及小K非洲血统的考虑,pi不会为 0,也不会为 1,即 0 < pi < 1。 
    一局游戏一共有 r 轮。在每一轮中,系统将从第一张卡牌开始,按照顺序依次
    考虑每张卡牌。在一轮中,对于依次考虑的每一张卡牌: 
    1如果这张卡牌在这一局游戏中已经发动过技能,则 
    1.1 如果这张卡牌不是最后一张,则跳过之(考虑下一张卡牌); 
    否则(是最后一张),结束这一轮游戏。 
    2否则(这张卡牌在这一局游戏中没有发动过技能),设这张卡牌为第 i 张 
    2.1将其以 pi的概率发动技能。 
    2.2如果技能发动,则对敌方造成 di点伤害,并结束这一轮。 
    2.3如果这张卡牌已经是最后一张(即 i 等于n),则结束这一轮;否则,
    考虑下一张卡牌。 
    请帮助小 K 求出这一套卡牌在一局游戏中能造成的伤害的期望值。 
     
     
    解法很经典,几乎是对付这一类题目的通解;
    推导:
    要求ans,必须知道卡牌i打出的概率g[i]
    卡牌打出的顺序不好搞,干脆设g[i]为卡牌i没打出的概率,上面再换成1-g[i]即可;
    怎么算卡牌i没打出的概率g[i]?
    不好算啊,想想怎么分类吧?
    分析之后想到可以这样分类(我没想到,别人想到了),g[i]=  f[i-1][j]*(1-p[i])^(r-j)
    可以分为它在所有轮中它前面有0个,1个,2个...打出它没打出的概率之和;
    f[i][j]可以递推:
    f[i][j]=f[i-1][j]*(1-p[i])^(n-j)+f[i-1][j-1]*(1-(1-p[i])^(n-j+1))
    然后万事大吉了;
     1 #include<iostream>
     2 #include<cstdio>
     3 #include<cstring>
     4 #include<string>
     5 #include<cstdlib>
     6 #include<cmath>
     7 #include<ctime>
     8 #include<algorithm>
     9 #include<iomanip>
    10 using namespace std;
    11 #define LL long long
    12 #define up(i,j,n) for(int i=(j);i<=(n);i++)
    13 #define FILE "dealing"
    14 int read(){
    15     int f=1,x=0,ch=getchar();
    16     while(ch<'0'||ch>'9'){if(ch=='-')f=-1;ch=getchar();}
    17     while(ch>='0'&&ch<='9')x=(x<<1)+(x<<3)+ch-'0',ch=getchar();
    18     return f*x;
    19 }
    20 const int maxn=1010;
    21 const double eps=0.0000001;
    22 int T,n,r;
    23 double d[222],p[222],f[222][222],g[222];
    24 double mi(double a,int b){
    25     double ans=1;
    26     while(b){
    27         if(b%2)ans*=a;
    28         b/=2;
    29         a*=a;
    30     }
    31     return ans;
    32 }
    33 int main(){
    34     freopen(FILE".in","r",stdin);
    35     freopen(FILE".out","w",stdout);
    36     T=read();
    37     while(T--){
    38         n=read(),r=read();
    39         up(i,1,n)scanf("%lf%lf",&p[i],&d[i]);
    40         memset(f,0,sizeof(f));
    41         memset(g,0,sizeof(g));
    42         f[0][0]=1;
    43         up(i,1,n)up(j,0,min(i,r)){
    44             f[i][j]=f[i-1][j]*mi(1-p[i],r-j)+((j-1>=0)?(f[i-1][j-1]*(1-mi(1-p[i],r-j+1))):(0));
    45         }
    46         up(i,1,n)up(j,0,i-1)g[i]+=f[i-1][j]*mi(1-p[i],r-j);
    47         double ans=0;
    48         up(i,1,n)ans+=(1-g[i])*d[i];
    49         printf("%.10lf
    ",ans);
    50     }
    51     return 0;
    52 }
    View Code
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