P3175-[HAOI2015]按位或【min-max容斥,FWT】

正题

题目链接:https://www.luogu.com.cn/problem/P3175

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题目大意

开始有一个(n)位二进制数(s=0)，每次有(p_i)概率选取数字(i)让(s)或上这个数字(i)，求期望多少次能够让(s)的(n)个位都变为(1)。

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解题思路

因为是或所以我们只关心最后一个选中的数，设第(i)位选中的期望次数为(E(i))的话答案就是(max{E(i)})。

又是期望又是(max)所以可以直接上( ext{min-max})容斥，答案就是

[sum_{Tin S}min{E(i)}(iin T)*(-1)^{|T|+1} ]

算这个东西的话也就是如果我们选中一个与(T)有交集的数就可以退出了。期望次数=1/期望概率。所以我们直接算期望概率

也就是我们要算所有(sum_{Gcap T eq varnothing}p_{G})。(G)和(T)的交集非空就去掉所有交集为空的，交集为空的就是(T)的补集的子集和。

子集和的话就是直接拿(p)出来跑一次(or)的( ext{FWT})的结果就是子集和了。

时间复杂度(O(n2^n))

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code

#include<cstdio>
#include<cstring>
#include<algorithm>
#include<cmath>
using namespace std;
const int N=1<<21;
const double eps=1e-8;
int n;double cnt[N],p[N],ans;
void FWT_or(double *f,int op){
    for(int p=2;p<=n;p<<=1)
        for(int k=0,len=p>>1;k<n;k+=p)
            for(int i=k;i<k+len;i++)
                f[i+len]+=f[i]*op;
    return;
}
int main()
{
    scanf("%d",&n);
    cnt[0]=-1;n=1<<n;
    for(int i=0;i<n;i++)
        scanf("%lf",&p[i]);
    FWT_or(p,1);
    for(int i=0;i<n;i++){
        if(i)cnt[i]=-cnt[i-(i&-i)];
        double e=1-p[(n-1)^i];
        if(fabs(e)<eps)continue;
        ans+=cnt[i]*(1.0/e);
    }
    if(ans<eps)printf("INF");
    else printf("%.10lf",ans);
}