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  • BZOJ4008 [HNOI2015]亚瑟王

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    本文作者:ljh2000
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    Description

    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。 

    Input

    输入文件的第一行包含一个整数 T,代表测试数据组数。 

    接下来一共 T 组数据。 
    每组数据的第一行包含两个用空格分开的整数 n和r,分别代表卡牌的张数和
    游戏的轮数。 
    接下来 n行,每行包含一个实数和一个整数,由空格隔开,描述一张卡牌。第
    i 行的两个数为 pi和 di,分别代表第 i 张卡牌技能发动的概率(实数)和技能发动
    造成的伤害(整数)。保证 pi最多包含 4位小数,且为一个合法的概率。 

    Output

     对于每组数据,输出一行,包含一个实数,为这套卡牌在这一局游戏中造成的

    伤害的期望值。对于每一行输出,只有当你的输出和标准答案的相对误差不超过
    10^-8时——即|a-o|/a<=10-8时(其中a是标准答案,o是输出),你的输出才会被判为正确。
    建议输出10 位小数。 

    Sample Input

    1
    3 2
    0.5000 2
    0.3000 3
    0.9000 1

    Sample Output

    3.2660250000

    HINT

     

     一共有 13 种可能的情况: 


    1.  第一轮中,第 1张卡牌发动技能;第二轮中,第 2张卡牌发动技能; 

    概率为 0.15,伤害为5。 

    2.  第一轮中,第 1张卡牌发动技能;第二轮中,第 3张卡牌发动技能; 

    概率为 0.315,伤害为3。 

    3.  第一轮中,第 1张卡牌发动技能;第二轮不发动技能; 

    概率为 0.035,伤害为2。 

    4.  第一轮中,第 2张卡牌发动技能;第二轮中,第 1张卡牌发动技能; 

    概率为 0.075,伤害为5。 

    5.  第一轮中,第 2张卡牌发动技能;第二轮中,第 3张卡牌发动技能; 

    概率为 0.0675,伤害为4。 

    6.  第一轮中,第 2张卡牌发动技能;第二轮不发动技能; 

    概率为 0.0075,伤害为3。 

    7.  第一轮中,第 3张卡牌发动技能;第二轮中,第 1张卡牌发动技能; 

    概率为 0.1575,伤害为3。 

    8.  第一轮中,第 3张卡牌发动技能;第二轮中,第 2张卡牌发动技能; 

    概率为 0.04725,伤害为4。 

    9.  第一轮中,第 3张卡牌发动技能;第二轮不发动技能; 

    概率为 0.11025,伤害为1。 

    10.  第一轮不发动技能;第二轮中,第 1张卡牌发动技能; 

    概率为 0.0175,伤害为2。 

    11.  第一轮不发动技能;第二轮中,第 2张卡牌发动技能; 

    概率为 0.00525,伤害为3。 

    12.  第一轮不发动技能;第二轮中,第 3张卡牌发动技能; 

    概率为 0.011025,伤害为1。 

    13.  第一轮不发动技能;第二轮亦不发动技能; 

    概率为 0.001225,伤害为0。 

    造成伤害的期望值为概率与对应伤害乘积之和,为 3.266025。 

     

    对于所有测试数据, 1 <= T <= 444, 1 <= n <= 220, 0 <= r <= 132, 0 < pi < 1, 0 <= di <= 1000。  

    除非备注中有特殊说明,数据中 pi与di均为随机生成。 

    请注意可能存在的实数精度问题,并采取适当措施。 
     
     
    正解:概率DP
    解题报告:
        $f[i][j]$表示剩下的$j$个机会分配给$[i,n]$的概率,则
      $f[i][j]=f[i-1][j]*(1-p[i-1])^j+f[i-1][j+1]*(1-(1-p[i-1])^{j+1})$,
      上式分别表示,第$i-1$张卡牌在剩下的几轮中不发动或者发动。
      令$P[i]$表示卡牌$i$发动的概率,直接对于每个$f[i][j]$计算$i$在剩下$j$轮的发动概率。
      可以预处理一下$(1-p[i])^j$,去掉一个$log$。  
      具体看代码。
     
     
    //It is made by ljh2000
    #include <iostream>
    #include <cstdlib>
    #include <cstring>
    #include <cstdio>
    #include <cmath>
    #include <algorithm>
    #include <ctime>
    #include <vector>
    #include <queue>
    #include <map>
    #include <set>
    #include <string>
    #include <complex>
    using namespace std;
    typedef long long LL;
    const int MAXN = 240;
    const int MAXR = 150;
    int n,r;
    double f[MAXN][MAXR],p[MAXN],d[MAXN],pb[MAXN][MAXR],P[MAXN],ans;
    //f[i][j]表示剩下的j个机会分配给[i,n]的概率
    //则f[i][j]=f[i-1][j]*(1-p[i-1])^j+f[i-1][j+1]*(1-(1-p[i-1])^j)
    //上式分别表示,第i-1张卡牌在剩下的几轮中不发动或者发动
    //P[i]表示卡牌i发动的概率,直接对于每个f[i][j]计算i在剩下j轮的发动概率
    
    inline int getint(){
        int w=0,q=0; char c=getchar(); while((c<'0'||c>'9') && c!='-') c=getchar();
        if(c=='-') q=1,c=getchar(); while (c>='0'&&c<='9') w=w*10+c-'0',c=getchar(); return q?-w:w;
    }
    
    inline void work(){
    	int T=getint();
    	while(T--) {
    		n=getint(); r=getint();	memset(f,0,sizeof(f)); memset(P,0,sizeof(P));
    		for(int i=1;i<=n;i++) scanf("%lf%lf",&p[i],&d[i]);
    	   	ans=0; f[0][r]=1;//初值
    		for(int i=0;i<=n;i++) {//预处理概率
    			pb[i][0]=1;
    			for(int j=1;j<=r;j++) 
    				pb[i][j]=pb[i][j-1]*(1-p[i]);
    		}
    
    		for(int i=1;i<=n;i++)
    			for(int j=1;j<=r;j++) {
    				f[i][j]=f[i-1][j]*pb[i-1][j]+f[i-1][j+1]*(1-pb[i-1][j+1]);
    				P[i]+=f[i][j]*(1-pb[i][j]);
    			}
    
    		for(int i=1;i<=n;i++) ans+=P[i]*d[i];//发动概率*造成伤害=期望伤害
    		printf("%.10lf
    ",ans);
    	}
    }
    
    int main()
    {
        work();
        return 0;
    }
    

      

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