题目描述
Magic Land上的人们总是提起那个传说:他们的祖先John在那个东方岛屿帮助Koishi与其姐姐Satori最终战平。而后,Koishi恢复了读心的能力……
如今,在John已经成为传说的时代,再次造访那座岛屿的人们却发现Koishi遇到了新麻烦。
这次她遇到了Flandre Scarlet——她拥有可以使用禁忌魔法而不会受到伤害的能力。
为了说明什么是禁忌魔法及其伤害,引入以下概念:
1.字母集A上的每个非空字符串对应了一个魔法。
其中A是包含了前alphabet个小写字母的集合。
2.有一个集合T,包含了N个字母集A上的字符串
T中的每一串称为一个禁忌串(Taboo string)
3.一个魔法,或等价地,其对应的串s因为包含禁忌而对使用者造成的伤害按以下方式确定:
把s分割成若干段,考虑其中是禁忌串的段的数目,不同的分割可能会有不同的数目,其最大值就是这个伤害。
由于拥有了读心的能力,Koishi总是随机地使用Flandre Scarlet的魔法,可以确定的是,她的魔法正好对应字母集A上所有长度为len的串。
但是,Flandre Scarlet所使用的一些魔法是带有禁忌的,由于其自身特性,她可以使用禁忌魔法而不受到伤害,而Koishi就不同了。可怜的Koishi每一次使用对方的魔法都面临着受到禁忌伤害的威胁。
你现在需要计算的是如果Koishi使用对方的每一个魔法的概率是均等的,那么每一次随机使用魔法所受到的禁忌伤害的期望值是多少。
输入
第一行包含三个正整数N、len、alphabet。
接下来N行,每行包含一个串Ti,表示禁忌串。
输出
一个非负实数,表示所受到禁忌伤害的期望值。
样例输入
aa
abb
样例输出
【样例1解释】
一共有2^4 = 16种不同的魔法。
需要注意的是“aabb”的禁忌伤害是1而不是2。
提示
100%的数据中N ≤ 5,len ≤109,1 ≤ alphabet ≤ 26。
在所有数据中,有不少于40%的数据中:N = 1。
数据保证每个串Ti的长度不超过15,并且不是空串。
数据保证每个Ti均仅含有前alphabet个小写字母。
数据保证集合T中没有相同的元素,即对任意不同的i和j,有Ti≠Tj。
【评分方法】
对于每一组数据,如果没有得到正确的输出(TLE、MLE、RTE、输出格式错误等)得0分。
否则:设你的输出是YourAns,标准输出是StdAns:
记MaxEPS = max(1.0 , StdAns)×10-6
如果|YourAns – StdAns| ≤ MaxEPS则得10分,否则得0分。
即:你的答案需要保证相对误差或绝对误差不超过10-6。
因为每个模式串的贡献为1,所以求的期望就可以看做是匹配到模式串的概率之和。
因为有多个模式串,容易想到把模式串建出AC自动机(转换成trie图),如果一个模式串是另一个模式串的前缀,那么较长的模式串就没有用了。
设f[i][j]表示在AC自动机上走了i步到达了j节点的概率,那么如果下一步没走到终止节点则f[i+1][son[j][k]]+=f[i][j]*1/alphabet,如果走到终止节点就跳回根节点重新走了。
但这样求只能得到走len步每次都走模式串上点的概率,真正要求的是所有匹配到模式串的概率和。
因此假设AC自动机上有cnt个点,只要再建一个虚拟点cnt+1,每个终止节点都先连向cnt+1再从cnt+1连向根节点,这样就好了。
你发现这样还是过不去,因为len太大了。
仔细观察一下,可以发现要求的就是从根节点走<=len步到cnt+1这个点的概率之和,而我们建的AC自动机转换成了trie图,那么可以用trie图的邻接矩阵来直接矩阵乘法!
最后答案就是a[0][cnt+1]。
注意这道题卡精度,建议全程用longdouble
#include<set> #include<map> #include<stack> #include<queue> #include<cmath> #include<cstdio> #include<vector> #include<bitset> #include<cstring> #include<iostream> #include<algorithm> #define ld long double using namespace std; int s[105][27]; int cnt; char ch[30]; int n,m,l; int fail[105]; int end[105]; queue<int>q; ld res; struct miku { ld a[105][105]; }; miku ans; void build(char *ch) { int len=strlen(ch); int now=0; for(int i=0;i<len;i++) { int x=ch[i]-'a'; if(!s[now][x]) { s[now][x]=++cnt; } now=s[now][x]; } end[now]=1; } void get_fail() { for(int i=0;i<26;i++) { if(s[0][i]) { fail[s[0][i]]=0; q.push(s[0][i]); } } while(!q.empty()) { int now=q.front(); q.pop(); for(int i=0;i<26;i++) { if(s[now][i]) { q.push(s[now][i]); fail[s[now][i]]=s[fail[now]][i]; end[now]|=end[fail[now]]; } else { s[now][i]=s[fail[now]][i]; } } } } miku mp(miku x,miku y) { miku c; for(int i=0;i<=cnt;i++) { for(int j=0;j<=cnt;j++) { c.a[i][j]=0; for(int k=0;k<=cnt;k++) { c.a[i][j]+=x.a[i][k]*y.a[k][j]; } } } return c; } void quick(miku ans,int k) { miku b; b=ans; k--; while(k!=0) { if(k&1) { b=mp(b,ans); } k/=2; ans=mp(ans,ans); } printf("%.9lf",(double)b.a[0][cnt]); } int main() { scanf("%d%d%d",&n,&l,&m); for(int i=1;i<=n;i++) { scanf("%s",ch); build(ch); } get_fail(); cnt++; res=(ld)1/m; memset(ans.a,0,sizeof(ans.a)); for(int i=0;i<cnt;i++) { for(int j=0;j<m;j++) { if(end[s[i][j]]) { ans.a[i][0]+=res; ans.a[i][cnt]+=res; } else { ans.a[i][s[i][j]]+=res; } } } ans.a[cnt][cnt]=1; quick(ans,l); }