CF708E-Student‘s Camp【数学期望,dp】
正題
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題目大意
有n?mn*mn?m的矩形網格,然后每次每行最左邊和最右邊的格子各有p=cdp=\frac{c}ze8trgl8bvbqp=dc?的概率會消失,進行kkk次。
求最后所有格子依舊四聯通的概率,在%(109+7)\%(10^9+7)%(109+7)的情況下進行
1≤n,m≤1500,1≤k≤1051\leq n,m\leq 1500,1\leq k\leq 10^51≤n,m≤1500,1≤k≤105
解題思路
n,mn,mn,m很小,感覺上不是一個暴力計數的題目。
可以考慮一個比較慢的方法先,先考慮一個方向腐蝕了iii次的概率設為EiE_iEi?那么顯然地有
Ei=(ki)pi(1?p)k?iE_i=\binom k ip^{i}(1-p)^{k-i}Ei?=(ik?)pi(1?p)k?i
然后設fi,l,rf_{i,l,r}fi,l,r?表示到第iii層時,剩下了l~rl\sim rl~r且上面的層都聯通的概率。
那么一個簡單的dpdpdp有
fi,l,r=El?1Em?r×∑[l′,r′]∩[l,r]≠?fi?1,l′,r′f_{i,l,r}=E_{l-1}E_{m-r}\times \sum_{[l',r']\cap[l,r]\neq \varnothing} f_{i-1,l',r'}fi,l,r?=El?1?Em?r?×[l′,r′]∩[l,r]?=?∑?fi?1,l′,r′?
先把這個方程優化到O(nm2)O(nm^2)O(nm2),設Li,j=∑l≤r<jfi,l,r,Ri,j=∑r>l≥jfi,l,r,Si=∑fi,l,rL_{i,j}=\sum_{l\leq r<j}f_{i,l,r},R_{i,j}=\sum_{r>l\geq j}f_{i,l,r},S_{i}=\sum f_{i,l,r}Li,j?=∑l≤r<j?fi,l,r?,Ri,j?=∑r>l≥j?fi,l,r?,Si?=∑fi,l,r?
那么有
fi,l,r=El?1Em?r(Si?1?Li?1,l?Ri?1,r)f_{i,l,r}=E_{l-1}E_{m-r}(S_{i-1}-L_{i-1,l}-R_{i-1,r})fi,l,r?=El?1?Em?r?(Si?1??Li?1,l??Ri?1,r?)
嗯然后我們要把fff的狀態數轉到O(nm)O(nm)O(nm)的,其實不難發現的一點是這些東西都具有對稱性,也就是fi,l,r=fi,n?r+1,n?l+1f_{i,l,r}=f_{i,n-r+1,n-l+1}fi,l,r?=fi,n?r+1,n?l+1?。所有我們可以設Fi,j=∑k=1jfi,k,jF_{i,j}=\sum_{k=1}^jf_{i,k,j}Fi,j?=∑k=1j?fi,k,j?
那么有Li,j=∑k=1jFi,kL_{i,j}=\sum_{k=1}^jF_{i,k}Li,j?=∑k=1j?Fi,k?因為對稱性又有Ri,j=Li,n?j+1R_{i,j}=L_{i,n-j+1}Ri,j?=Li,n?j+1?所以此時我們已經可以表示出所有的F,L,RF,L,RF,L,R了。考慮這個FFF如何轉移
Fx,y=∑i=1yfx,i,y=∑i=1yEi?1Em?y(Sx?1?Lx?1,i?Rx?1,y)F_{x,y}=\sum_{i=1}^yf_{x,i,y}=\sum_{i=1}^yE_{i-1}E_{m-y}(S_{x-1}-L_{x-1,i}-R_{x-1,y})Fx,y?=i=1∑y?fx,i,y?=i=1∑y?Ei?1?Em?y?(Sx?1??Lx?1,i??Rx?1,y?)
?Fx,y=Em?y((Sx?1?Rx?1,y)∑i≤yEi?1?∑i≤yEi?1Lx?1,i)\Rightarrow F_{x,y}=E_{m-y}(\ \ (S_{x-1}-R_{x-1,y})\sum_{i\leq y}E_{i-1}-\sum_{i\leq y}E_{i-1}L_{x-1,i}\ \ )?Fx,y?=Em?y?(??(Sx?1??Rx?1,y?)i≤y∑?Ei?1??i≤y∑?Ei?1?Lx?1,i???)
這樣就是O(nm)O(nm)O(nm)的了,可以通過本題
code
#include<cstdio> #include<cstring> #include<algorithm> #define ll long long using namespace std; const ll N=1510,P=1e9+7,K=1e5+10; ll n,m,p,q,k,fac[K],inv[K],E[N],S[N]; ll f[N][N],s[N][N],t[N][N]; ll power(ll x,ll b){ll ans=1;while(b){if(b&1)ans=ans*x%P;x=x*x%P;b>>=1;}return ans; } ll C(ll n,ll m) {return fac[n]*inv[m]%P*inv[n-m]%P;} signed main() {scanf("%lld%lld",&n,&m);scanf("%lld%lld",&p,&q);p=p*power(q,P-2)%P;scanf("%lld",&k);q=P+1-p;inv[1]=1;for(ll i=2;i<K;i++)inv[i]=P-inv[P%i]*(P/i)%P;fac[0]=inv[0]=1;for(ll i=1;i<K;i++)fac[i]=fac[i-1]*i%P,inv[i]=inv[i-1]*inv[i]%P;for(ll i=0;i<=min(k,m);i++)E[i]=C(k,i)*power(p,i)%P*power(q,k-i)%P;S[0]=E[0];for(ll i=1;i<=m;i++)S[i]=(S[i-1]+E[i])%P;s[0][m]=f[0][m]=1;for(ll i=1;i<=n;i++){for(ll j=1;j<=m;j++){f[i][j]=E[m-j]*((s[i-1][m]-s[i-1][m-j])*S[j-1]%P-t[i-1][j])%P;s[i][j]=(s[i][j-1]+f[i][j])%P;t[i][j]=(t[i][j-1]+s[i][j-1]*E[j-1]%P)%P;}}printf("%lld\n",(s[n][m]+P)%P);return 0; } 創作挑戰賽新人創作獎勵來咯,堅持創作打卡瓜分現金大獎總結
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