【HDOJ】4418 Time travel
1. 题目描述
K沿着$0,1,2,\cdots,n-1,n-2,n-3,\cdots,1,$的循环节不断地访问$[0, n-1]$个时光结点。某时刻,时光机故障,这导致K必须持续访问时间结点。故障发生在结点x处,方向为d,
在访问k个结点后时光机以概率$P_k%$的概率修复好,k不超过m。求当K最终访问结点Y时经过的时光结点的期望。
2. 基本思路
上述循环节包含包含$nn = 2n-2个$元素(因此,尤其需要特判n=1的情况,否则除0wa)。
通过x和方向d可以唯一的确定x在这个循环节中的位置。
设$E[i], i \in [0, nn)$表示由结点i最终访问成功Y的期望。对期望进行推导
\begin{align}
E[0] &= (E[(0+1) \% nn]+1) \times P_1 + (E[(0+2) \% nn] + 2) \times P_2 + \cdots (E[(0+m) \% nn] + m) \times P_m \notag \\
E[1] &= (E[(1+1) \% nn]+1) \times P_1 + (E[(1+2) \% nn] + 2) \times P_2 + \cdots (E[(1+m) \% nn] + m) \times P_m \notag \\
&\cdots \notag \\
E[i] &= (E[(i+1) \% nn]+1) \times P_1 + (E[(i+2) \% nn] + 2) \times P_2 + \cdots (E[(i+m) \% nn] + m) \times P_m \\
E[i] &= 0, \quad if \quad id[i]=y
\end{align}
这里显然是一个nn元方程组,可以高斯消元解。
这题对精度有限制,因此最开始加入一个bfs,判定x能否走到y,这里一定要判定$P_j, j \in [1,m]$是否近似于0。
3. 代码
/* 4418 */
#include <iostream>
#include <sstream>
#include <string>
#include <map>
#include <queue>
#include <set>
#include <stack>
#include <vector>
#include <deque>
#include <bitset>
#include <algorithm>
#include <cstdio>
#include <cmath>
#include <ctime>
#include <cstring>
#include <climits>
#include <cctype>
#include <cassert>
#include <functional>
#include <iterator>
#include <iomanip>
using namespace std;
//#pragma comment(linker,"/STACK:102400000,1024000") #define sti set<int>
#define stpii set<pair<int, int> >
#define mpii map<int,int>
#define vi vector<int>
#define pii pair<int,int>
#define vpii vector<pair<int,int> >
#define rep(i, a, n) for (int i=a;i<n;++i)
#define per(i, a, n) for (int i=n-1;i>=a;--i)
#define clr clear
#define pb push_back
#define mp make_pair
#define fir first
#define sec second
#define all(x) (x).begin(),(x).end()
#define SZ(x) ((int)(x).size())
#define lson l, mid, rt<<1
#define rson mid+1, r, rt<<1|1 const int maxn = ;
typedef double mat[maxn][maxn]; const double eps = 1e-;
int n, nn, m, x, y, d;
int visit[maxn];
int id[maxn];
double P[maxn];
mat g; bool gauss_elimination(int n) {
int r; rep(i, , n) {
r = i;
rep(j, i+, n) {
if (fabs(g[j][i]) > fabs(g[r][i]))
r = j;
} if (r != i) {
rep(j, , n+)
swap(g[r][j], g[i][j]);
} if (fabs(g[i][i]) < eps)
return false; rep(k, i+, n) {
double t = g[k][i] / g[i][i];
rep(j, i+, n+)
g[k][j] -= t * g[i][j];
}
} per(i, , n) {
rep(j, i+, n)
g[i][n] -= g[i][j] * g[j][n];
g[i][n] /= g[i][i];
} return true;
} int bfs(int bx) {
queue<int> Q;
int p = ;
bool ret = false; memset(visit, -, sizeof(visit));
visit[bx] = p++;
Q.push(bx); while (!Q.empty()) {
int u = Q.front();
Q.pop();
if (id[u] == y)
ret = true;
rep(j, , m+) {
if (fabs(P[j]) < eps)
continue;
int v = (u + j) % nn;
if (visit[v] == -) {
visit[v] = p++;
Q.push(v);
}
}
} return ret ? p : ;
} void solve() {
if (x == y) {
puts("0.00");
return ;
} nn = n*-; rep(i, , n)
id[i] = i;
for (int i=n,j=n-; i<nn; ++i,--j)
id[i] = j; int bx; if (d == )
bx = x;
else if (d == )
bx = nn - x;
else
bx = x; int vn = bfs(bx);
if (!vn) {
puts("Impossible !");
return ;
} memset(g, , sizeof(g));
rep(i, , nn) {
if (visit[i] == -)
continue; int p = visit[i];
g[p][p] = ; if (id[i] == y)
continue; rep(j, , m+) {
int k = visit[(i + j) % nn];
if (k == -)
continue; g[p][k] -= P[j];
g[p][vn] += j * P[j];
}
} bool flag = gauss_elimination(vn); if (!flag || fabs(g[][vn])<eps) {
puts("Impossible !");
return ;
} printf("%.2lf\n", g[][vn]);
} int main() {
ios::sync_with_stdio(false);
#ifndef ONLINE_JUDGE
freopen("data.in", "r", stdin);
freopen("data.out", "w", stdout);
#endif int t; scanf("%d", &t);
while (t--) {
scanf("%d%d%d%d%d", &n,&m,&y,&x,&d);
rep(i, , m+) {
scanf("%lf", &P[i]);
P[i] /= 100.0;
}
solve();
} #ifndef ONLINE_JUDGE
printf("time = %d.\n", (int)clock());
#endif return ;
}
4. 数据生成器
import sys
import string
from random import randint def GenData(fileName):
with open(fileName, "w") as fout:
t = 20
for tt in xrange(t):
n = randint(1, 100)
m = randint(1, 100)
y = randint(0, n-1)
x = randint(0, n-1)
if x==0 or x==n-1:
d = -1
else:
d = randint(0, 1)
fout.write("%d %d %d %d %d\n" % (n, m, y, x, d))
L = [0] * m
tot = 0
for i in xrange(m-1):
x = randint(0, 100-tot)
L[i] = x
tot += x
L[m-1] = 100 - tot
fout.write(" ".join(map(str, L)) + "\n") def MovData(srcFileName, desFileName):
with open(srcFileName, "r") as fin:
lines = fin.readlines()
with open(desFileName, "w") as fout:
fout.write("".join(lines)) def CompData():
print "comp"
srcFileName = "F:\Qt_prj\hdoj\data.out"
desFileName = "F:\workspace\cpp_hdoj\data.out"
srcLines = []
desLines = []
with open(srcFileName, "r") as fin:
srcLines = fin.readlines()
with open(desFileName, "r") as fin:
desLines = fin.readlines()
n = min(len(srcLines), len(desLines))-1
for i in xrange(n):
ans2 = int(desLines[i])
ans1 = int(srcLines[i])
if ans1 > ans2:
print "%d: wrong" % i if __name__ == "__main__":
srcFileName = "F:\Qt_prj\hdoj\data.in"
desFileName = "F:\workspace\cpp_hdoj\data.in"
GenData(srcFileName)
MovData(srcFileName, desFileName)
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