D. Broken robot
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题意:
一个方格,从(x,y)出发,等价的概率向下,向左,向右,不动。如果在左右边缘上,那么等价的概率不动,向右/左,向下。走到最后一行即结束。求期望结束的步数。
分析:
因为不能往上走,所以行与行之间存在转移,即上一行转移到下一行。
同一行内的位置可以互相转移,所以可以对每一行内进行高斯消元,那么复杂度是$O(n^4)$,但是发现高斯消元的矩阵中每行只有三个位置有数,这个矩阵叫三对角矩阵,观察这个矩阵,发现可以O(n)消元。复杂度$O(n^2)$
代码:
#include<cstdio> #include<algorithm> #include<cstring> #include<iostream> #include<cmath> #include<cctype> #include<set> #include<queue> #include<vector> #include<map> using namespace std; typedef long long LL; inline int read() { int x=0,f=1;char ch=getchar();for(;!isdigit(ch);ch=getchar())if(ch=='-')f=-1; for(;isdigit(ch);ch=getchar())x=x*10+ch-'0';return x*f; } const int mod = 998244353, N = 1005; const double f31 = 1.0 / 3.0, f32 = 2.0 / 3.0, f41 = 1.0 / 4.0, f43 = 3.0 / 4.0, f38 = 8.0 / 3.0, f23 = 3.0 / 2.0; double dp[N][N], a[N][N]; int n, m, x, y; int ksm(int a,int b) { int res = 1; while (b) { if (b & 1) res = 1ll * res * a % mod; a = 1ll * a * a % mod; b >>= 1; } return res; } void Make(int i) { a[1][1] = f32; a[1][2] = -f31; a[1][m + 1] = f31 * dp[i + 1][1] + 1; a[m][m - 1] = -f31; a[m][m] = f32; a[m][m + 1] = f31 * dp[i + 1][m] + 1; for (int j = 2; j < m; ++j) { a[j][j - 1] = -f41; a[j][j + 1] = -f41; a[j][j] = f43; a[j][m + 1] = f41 * dp[i + 1][j] + 1; } } void pr(int l,int r) { for (int i = l; i <= r; ++i) { for (int j = 1; j <= m + 1; ++j) printf("% .2lf ", a[i][j]); puts(""); } puts(""); } void solve(int i) { a[1][1] = 1; a[1][2] *= f23; a[1][m + 1] *= f23; for (int j = 2; j < m; ++j) { a[j][j - 1] = 0; a[j][j + 1] /= (a[j][j] + f41 * a[j - 1][j]); a[j][m + 1] += f41 * a[j - 1][m + 1]; a[j][m + 1] /= (a[j][j] + f41 * a[j - 1][j]); a[j][j] = 1; } a[m][m - 1] = 0; a[m][m + 1] += (f31 * a[m - 1][m + 1]); a[m][m + 1] /= (a[m][m] + f31 * a[m - 1][m]); a[m][m] = 1; dp[i][m] = a[m][m + 1]; for (int j = m - 1; j >= 1; --j) dp[i][j] = a[j][m + 1] - a[j][j + 1] * dp[i][j + 1]; } int main() { n = read(), m = read(), x = read(), y = read(); if (m == 1) { printf("%.10lf", 2.0 * (n - x)); return 0; } for (int i = n - 1; i >= x; --i) { Make(i); solve(i); } printf("%.10lf", dp[x][y]); return 0; }