Luogu 4284 [SHOI2014]概率充电器
BZOJ 3566
树形$dp$ + 概率期望。
每一个点的贡献都是$1$,在本题中期望就等于概率。
发现每一个点要通电会在下面三件事中至少发生一件:
1、它自己通电了。
2、它的父亲给它通电了。
3、它的儿子给它通电了。
那么我们设$f_i$表示它的父亲给它通电的概率,$g_i$表示它的子树中给它通电的概率,那么最后的答案$\sum_{i = 1}^{n}f_i + g_i - f_i * g_i = \sum_{i = 1}^{n}1 - (1 - f_i) * (1 - g_i)$。
感觉好麻烦,直接把$f_i$和$g_i$设成不通电的概率好了。
先考虑计算$g$。
假设每个点$i$自己通电的概率是$a_i$,一条连接着$x$和$y$的边通电的概率是$val(x, y)$,那么$g_x = (1 - a_x)\prod_{y \in son(x)}(g_y + (1 - g_y) * (1 - val(x, y)))$。
因为如果一个点不从自己的子树中得到电,那么它自己一定没有电,然后对于每一个儿子,要么不通电,要么通了电但是这条边是不通电的,电量传递不上来。
然后考虑计算$f$,对于一对父子关系的点$(x, y)$,我们发现要么$x$不带电,要么$x$带了电但是这条边传递不过来,那么$x$不带电的概率$P = \frac{f_x * g_x}{g_y + (1 - g_y) * (1 - val(x, y))}$,
这时候我们默认$y$是不带电的,但是我们在计算$g_x$的时候多算了$y$的贡献,所以要除掉,然后$f_y = P + (1 - P) * (1 - val(x, y))$。
时间复杂度$O(n)$。
Code:
#include <cstdio>
#include <cstring>
using namespace std;
typedef double db; const int N = 5e5 + ; int n, tot = , head[N];
db a[N], f[N], g[N]; struct Edge {
int to, nxt;
db val;
} e[N << ]; inline void add(int from, int to, db val) {
e[++tot].to = to;
e[tot].val = val;
e[tot].nxt = head[from];
head[from] = tot;
} inline void read(int &X) {
X = ; char ch = ; int op = ;
for(; ch > '' || ch < ''; ch = getchar())
if(ch == '-') op = -;
for(; ch >= '' && ch <= ''; ch = getchar())
X = (X << ) + (X << ) + ch - ;
X *= op;
} void dfs1(int x, int fat) {
g[x] = - a[x];
for(int i = head[x]; i; i = e[i].nxt) {
int y = e[i].to;
if(y == fat) continue;
dfs1(y, x);
g[x] *= (g[y] + ( - g[y]) * ( - e[i].val));
}
} void dfs2(int x, int fat, int inEdge) {
if(!fat) f[x] = 1.0;
else {
db p = g[fat] * f[fat] / (g[x] + ( - g[x]) * ( - e[inEdge].val));
f[x] = p + ( - p) * ( - e[inEdge].val);
} for(int i = head[x]; i; i = e[i].nxt) {
int y = e[i].to;
if(y == fat) continue;
dfs2(y, x, i);
}
} int main() {
// freopen("2.in", "r", stdin); read(n);
for(int x, y, v, i = ; i < n; i++) {
read(x), read(y), read(v);
db val = 1.0 * v / 100.0;
add(x, y, val), add(y, x, val);
}
for(int i = ; i <= n; i++) {
int v; read(v);
a[i] = 1.0 * v / 100.0;
} dfs1(, );
dfs2(, , ); /* for(int i = 1; i <= n; i++)
printf("%f ", f[i]);
printf("\n");
for(int i = 1; i <= n; i++)
printf("%f ", g[i]);
printf("\n"); */ db ans = ;
for(int i = ; i <= n; i++)
ans += ( - g[i] * f[i]); printf("%.6f\n", ans);
return ;
}
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