B 君在玩一个游戏,这个游戏n个灯和n个开关组成,给定这n个灯的初始状态,下标为从1到n的正整数。
每个灯有两个状态亮和灭,我们用1来表示这个灯是亮的,用0表示这个灯是灭的,游戏的目标是使所有灯都灭掉。
但是当操作i个开关时,所有编号为i的约数(包括1和i)的灯的状态都会被改变,即从亮变成灭,或者是从灭变成亮。
B 君发现这个游戏很难,于是想到了这样的一个策略,每次等概率随机操作一个开关,直到所有灯都灭掉。
这个策略需要的操作次数很多,B 君想到这样的一个优化。如果当前局面,可以通过操作小于等于k个开关使所有灯都灭掉
那么他将不再随机,直接选择操作次数最小的操作方法(这个策略显然小于等于k步)操作这些开关。
B 君想知道按照这个策略(也就是先随机操作,最后小于等于k步,使用操作次数最小的操作方法)的操作次数的期望。
这个期望可能很大,但是 B 君发现这个期望乘n的阶乘一定是整数,所以他只需要知道这个整数对100003取模之后的结果。
1<=n<=100000,0<=k<=n。对于50%的数据,k=n。
这题也是咕了好久啊,今天难得改题快,回来把它干了。
然而我颓题解了,想了几次了也没有想出来,呃。。。颓题解再怎么样也比干脆不做好一些
这题的主要难点在于如何确定状态定义,其它的其实还好。
看那个50%的部分分(数据水了,能拿80。。。)
也就是我们先考虑最优决策是什么。
首先,你操作编号小的开关,编号大的那个灯泡不会有反应。
所以对于编号最大的亮的那个灯,你想让它灭掉,只有两个方法。
一个是按掉它的开关,另一个是按掉比它更大的开关。
但是因为这已经是亮的里编号最大的了,那么如果你按一个编号更大的开关,那么亮的灯泡里编号上界就更大了。
这样的话迟早会涨到n左右,然后这时候我们只能关闭它自己。。。然后直到恢复初始状态。
所以你当然会直接按掉它自己。
这之后编号最大的亮灯编号变小了,继续同理解决问题即可。
这样我们就拿到了这个部分分。
但是直到这里,和我们的dp还是没有什么关系。
但是我们可以发现一些性质:
任意一个开关,都不能被其它的开关集合等价代替。
这样的话,给定我们一个初始状态,我们能像那个部分分一样求出它需要的开关集合。
这样的话,我们就可以断言,那些开关需要你动,那些开关你不能动。
而它是随机操作的,那么如果动了那些你不能动的开关。。。那么你还得再动一次让它回复原状
这就是异或操作,具有“操作偶数次等于没操作”和“交换操作顺序结果不变”的性质。
到了这里,我们开始构造dp数组的含义。
我们发现,现在开关到底是什么已经不重要了,开关只有两种:你需要动的,你不能动的
那么其实你只需要知道你还需要动几个开关就可以了
设$dp[i]$表示还有i个开关需要操作,想按对一个开关期望需要多少次操作。考虑转移:
你有$frac{i}{n}$的概率按对,那么就是$frac{i}{n}$
你有$frac{n-i}{n}$的概率按错,这时候需要按的变成了$i+1$个,
于是先按$1$下到$i+1$步,再回来是$dp[i+1]$,而且你还要再按掉一个,是$dp[i]$。
于是$dp[i]=frac{i}{n} + frac{n-i}{n} imes (dp[i+1]+dp[i]+1)$
把$dp[i]$合并同类项,再化一下系数,得到$dp[i]=1+frac{n-i}{i} imes (dp[i+1]+1)$
那么答案就是先把原有的cnt个按成k个,再把k个用最优决策判掉。
$ans=k+sumlimits_{i=k+1}^{cnt} dp[i]$
当然如果cnt<=k的话答案就是cnt啊。
最后按照题意乘上$n!$即可。
1 #include<cstdio> 2 #define mod 100003 3 #define int long long 4 int dp[mod],st[mod],cnt,n,k,ans; 5 int qp(int b,int t,int a=1){for(;t;t>>=1,b=b*b%mod)if(t&1)a=a*b%mod;return a;} 6 main(){ 7 scanf("%lld%lld",&n,&k); 8 for(int i=1;i<=n;++i)scanf("%lld",&st[i]); 9 for(int i=n;i;--i)if(st[i]){ 10 cnt++; 11 for(int j=1;j*j<=i;++j)if(i%j==0){ 12 st[j]^=1;if(j*j!=i)st[i/j]^=1; 13 } 14 } 15 if(cnt<=k){ 16 for(int i=n;i;--i)cnt=cnt*i%mod; 17 printf("%lld ",cnt); 18 return 0; 19 } 20 dp[n]=1; 21 for(int i=n-1;i;--i)dp[i]=((n-i)*qp(i,mod-2)%mod*(dp[i+1]+1)+1)%mod; 22 for(int i=k+1;i<=cnt;++i)ans=(ans+dp[i])%mod;ans+=k; 23 for(int i=n;i;--i)ans=ans*i%mod; 24 printf("%lld ",ans); 25 }
好题,思路很不错。
其实这么顺下来貌似不是很难,但是为什么想不出来呢?
我和正解思路之间的距离。。。
还需要多练啊。