• BZOJ4008:[HNOI2015]亚瑟王(DP,概率期望)


    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 ~  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 pi,如果成功发动,则会对敌方造成di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,pi不会为 0,也不会为 1,即 0 < pi < 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 pi的概率发动技能。 
    2.2如果技能发动,则对敌方造成 di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 pi和 di,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 pi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|a-o|/a<=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

     一共有 13 种可能的情况:

    1.  第一轮中,第 1张卡牌发动技能;第二轮中,第 2张卡牌发动技能; 
    概率为 0.15,伤害为5。 
    2.  第一轮中,第 1张卡牌发动技能;第二轮中,第 3张卡牌发动技能; 
    概率为 0.315,伤害为3。 
    3.  第一轮中,第 1张卡牌发动技能;第二轮不发动技能; 
    概率为 0.035,伤害为2。 
    4.  第一轮中,第 2张卡牌发动技能;第二轮中,第 1张卡牌发动技能; 
    概率为 0.075,伤害为5。 
    5.  第一轮中,第 2张卡牌发动技能;第二轮中,第 3张卡牌发动技能; 
    概率为 0.0675,伤害为4。 
    6.  第一轮中,第 2张卡牌发动技能;第二轮不发动技能; 
    概率为 0.0075,伤害为3。 
    7.  第一轮中,第 3张卡牌发动技能;第二轮中,第 1张卡牌发动技能; 
    概率为 0.1575,伤害为3。 
    8.  第一轮中,第 3张卡牌发动技能;第二轮中,第 2张卡牌发动技能; 
    概率为 0.04725,伤害为4。 
    9.  第一轮中,第 3张卡牌发动技能;第二轮不发动技能; 
    概率为 0.11025,伤害为1。 
    10.  第一轮不发动技能;第二轮中,第 1张卡牌发动技能; 
    概率为 0.0175,伤害为2。 
    11.  第一轮不发动技能;第二轮中,第 2张卡牌发动技能; 
    概率为 0.00525,伤害为3。 
    12.  第一轮不发动技能;第二轮中,第 3张卡牌发动技能; 
    概率为 0.011025,伤害为1。 
    13.  第一轮不发动技能;第二轮亦不发动技能; 
    概率为 0.001225,伤害为0。 
    造成伤害的期望值为概率与对应伤害乘积之和,为 3.266025。
    对于所有测试数据, 1 <= T <= 444, 1 <= n <= 220, 0 <= r <= 132, 0 < pi < 1, 0 <= di <= 1000。  
    除非备注中有特殊说明,数据中 pi与di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。

    Solution 

    设$f[i][j]$表示到达当前判断是在第$i$张牌,还有$j$轮的概率。
    当第$i-1$张没有打出来的时候,$f[i][j]+=f[i-1][j]*(1-p[i-1])^j$
    当第$i-1$张成功打出来的时候,$f[i][j]+=f[i-1][j+1]*(1-(1-p[i-1])^j)$,且统计一下答案。

    Code

     1 #include<iostream>
     2 #include<cstring>
     3 #include<cstdio>
     4 using namespace std;
     5 
     6 int n,T,r,d[259];
     7 double Pow[259][259],p[259],ans,f[259][259];
     8 
     9 int main()
    10 {
    11     scanf("%d",&T);
    12     while (T--)
    13     {
    14         scanf("%d%d",&n,&r);
    15         for (int i=0; i<=r; ++i) Pow[0][i]=1;
    16         for (int i=1; i<=n; ++i)
    17         {
    18             scanf("%lf%d",&p[i],&d[i]); Pow[i][0]=1;
    19             for (int j=1; j<=r; ++j)
    20                 Pow[i][j]=Pow[i][j-1]*(1-p[i]);
    21         }
    22         ans=0;
    23         memset(f,0,sizeof(f));
    24         f[0][r]=1;
    25         for (int i=1; i<=n; ++i)
    26             for (int j=0; j<=r; ++j)
    27             {
    28                 f[i][j]=f[i-1][j]*Pow[i-1][j]+f[i-1][j+1]*(1-Pow[i-1][j+1]);
    29                 ans+=f[i][j]*(1-Pow[i][j])*d[i];
    30             }
    31         printf("%.10lf
    ",ans);
    32     }
    33 }
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