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poj 1322 Chocolate

poj 1322 Chocolate

作者: fruits_ | 来源:发表于2018-04-25 23:13 被阅读22次

    题目链接戳这里
    题意:抽屉里有C种无限数量的巧克力,取n个出来放在桌上,若桌上出现了2个1样的巧克力,就把这2块吃掉,问:桌上有m块巧克力的概率?
    概率dp问题:
    令dp[i][j]表示进行i次操作后桌上有j颗巧克力的概率。由事实有边界:dp[0][0] = dp[1][1] = 1.0。我们现在相当于要求dp[n][m]
    我们如何达到[n][m]状态?根据题意有2种途径:

    1. 在第n-1次取巧克力时桌上已有m+1种巧克力,第n次取时取出一个与桌上同种的巧克力,此时吃掉桌上该种与新取出来的,桌上剩余m块巧克力。
      即dp[i-1][j+1] 转移到 dp[i][j],事件发生的概率为(j+1)/c
    2. 在第n-1次取巧克力时桌上已有m-1种巧克力,取出一种与桌上都不同的巧克力,桌上得到m块。
      即dp[i-1][j-1] 转移到 dp[i][j],事件发生概率为(c-(j-1))/c

    综上所述:
    dp[i][j] = dp[i-1][j-1]*(c-(j-1))/c + dp[i-1][j+1]*(j+1)/c
    下面叙述几个优化点,否则会超时:

    1. 可以观察到第i层状态只由第i-1层有关,滚动数组。但是不能简单的用滚动数组dp[],因为dp[i][j]既和j左侧的j-1有关,也和右侧j+1有关,和左右两侧相关,一维数组在时间上是无法维护的,所以用dp[2][j]即可,利用0和1的切换来保存这2层的状态。(一层不行,那就两层)
    2. 偶数次取,无法得出奇数种巧克力,奇数次取,也无法得出偶数种巧克力。总结一下,(i+j)为奇数时,概率直接为0。概率为0的,还包括m>c,m>n的情况。
    3. 巧克力的种类数是有限的,题目里N<=1e6,但是精度要求只是3位,N大到一定程度,概率的小数点3位内的值趋于稳定,所以不必真算那么大,我程序里取到501内,注意,缩小n可以,但是不能改变n的奇偶性。其实是可以改变的,但是因为你后面dp的先后状态的顺序还是根据奇偶性来判断的,所以别修改。

    最后留意一点:
    边界dp[i][0] = dp[i - 1][1] / c,意思是桌上0个的概率是上次1个的概率*(1/c),即再取桌上已有那1种的概率,这个j = 0,dp无法再从前面得到,必须手动初始化。
    最终代码:

    #include <cstdio>
    #include <cstring>
    #include <algorithm>
    using namespace std;
    
    #define ll long long
    #define mst(a,b) memset(a,b,sizeof(a))
    #define rep(i,a,b) for(ll i=(a);i<(b);++i)
    const int inf = 0x3f3f3f3f, maxM = 1e6 + 5;
    int N, M, C;
    double dp[2][maxM];
    // dp[i][j] = dp[i-1][j-1]*(c-j+1)/c + dp[i-1][j+1]*(j+1)/c
    
    int main() {
        // freopen("data.in", "r", stdin);
        while (~scanf("%d", &C) && C) {
            scanf("%d%d", &N, &M);
            if (M > C || M > N || (M + N) & 1) {
                puts("0.000");
                continue;
            }
            N = min(N, 500 + (N & 1));
            mst(dp, 0);
            dp[0][0] = dp[1][1] = 1.0;
    
            rep(i, 2, N + 1) {
                int a = i % 2, b = (i + 1) % 2;
                dp[a][0] = dp[b][1] / C;
    
                for (int j = 1; j <= i && j <= C; ++j) {
                    dp[a][j] = dp[b][j - 1] * (C - j + 1.0) / C
                        + dp[b][j + 1] * (j + 1.0) / C;
                }
            }
            printf("%.3lf\n", dp[N % 2][M]);
        }
        return 0;
    }
    

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