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 sim 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(p_{i}),如果成功发动,则会对敌方造成(d_{i})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,(p_{i})不会为(0),也不会为(1),即(0<p_{i}<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(p_{i})的概率发动技能。
(2.2)如果技能发动,则对敌方造成(d_{i})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(p_{i})和(d_{i}),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(p_{i})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(frac{mid a-o mid}{a} le 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
对于所有测试数据, (1 le T le 444,1 le n le 220,0 le r le 132,0 < pi < 1,0 le d_{i} le 1000)。
除非备注中有特殊说明,数据中(p_{i})与(d_{i})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。
这题考试的时候状压dp都没有想到。
正解是一个更为神奇的dp,对于每张卡牌独立算贡献。如果第(i)张牌发动的概率为(P_{i}),那么$$ans = sum_{i=1}^{n}P_{i}d_{i}$$
怎么求(P_{i})?将(r)轮看做(r)次机会,(f_{i,j})表示考虑完第(i)张卡牌,还剩(j)轮的概率。转移$$f_{i,j-1}=f_{i,j-1}+f_{i,j} imes (1-p_{i+1})^{j}$$$$f_{i+1,j-1} = f_{i+1,j-1}+f_{i,j} imes (1-(1-p_{i+1})^{j})$$
其中$$(1-(1-p_{i+1}){j})=p_{i+1}sum_{k=0}{j-1}(1-p_{i+1})^{k}$$
dp初始状态(f_{0,r}=1)。有了这个dp之后我们就可以算出(P_{i})了$$P_{i}=sum f_{i-1}{j+1} imes (1-(1-p_{i})^{j+1} $$
在转移的时候记录即可。
#include<cstdio>
#include<cstdlib>
#include<cstring>
using namespace std;
#define maxn (230)
int n,r,d[maxn]; double p[maxn],P[maxn],ans,f[maxn][maxn],ci[maxn][maxn];
inline void dp()
{
for (int i = 1;i <= n;++i)
{
ci[i][0] = 1;
for (int j = 1;j <= r;++j) ci[i][j] = ci[i][j-1]*(1-p[i]);
}
memset(f,0,sizeof(f)); memset(P,0,sizeof(P));
f[0][r] = 1;
for (int i = 0;i < n;++i)
for (int j = r;j >= r-i&&j >= 0;--j)
{
f[i+1][j] += f[i][j]*ci[i+1][j];
if (j)
{
double t = f[i][j]*(1-ci[i+1][j]);
f[i+1][j-1] += t; P[i+1] += t;
}
}
}
int main()
{
freopen("4008.in","r",stdin);
freopen("4008.out","w",stdout);
int T; scanf("%d",&T);
while (T--)
{
scanf("%d %d",&n,&r);
for (int i = 1;i <= n;++i) scanf("%lf %d",p+i,d+i);
dp(); ans = 0;
for (int i = 1;i <= n;++i) ans += P[i]*d[i];
printf("%.10lf
",ans);
}
fclose(stdin); fclose(stdout);
return 0;
}