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POJ 3744 Scout YYF I 概率dp+矩阵快速幂

时间:2014-11-09 15:22:04      阅读:159      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

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题意:

离散的一维坐标轴

开始人在0点,每次有p概率向→跳一格, 1-p概率跳两格。

下面n个数表示在这些格子上有地雷,踩到就屎。

问安全通过的概率。


思路:

若不考虑地雷,跳到某一格的概率就是dp[i] = dp[i-1]*p + dp[i-2]*(1-p)

很容易想到转移方程: dp[i]=p*dp[i-1]+(1-p)*dp[i-2];
但是由于坐标的范围很大,直接这样求是不行的,而且当中的某些点还存在地雷。
 
N个有地雷的点的坐标为 x[1],x[2],x[3]```````x[N].
我们把道路分成N段:
1~x[1];
x[1]+1~x[2];
x[2]+1~x[3];
`
`
`
x[N-1]+1~x[N].
 
这样每一段只有一个地雷。我们只要求得通过每一段的概率。乘法原理相乘就是答案。
对于每一段,通过该段的概率等于1-踩到该段终点的地雷的概率。
 
就比如第一段 1~x[1].  通过该段其实就相当于是到达x[1]+1点。那么p[x[1]+1]=1-p[x[1]].
但是这个前提是p[1]=1,即起点的概率等于1.对于后面的段我们也是一样的假设,这样就乘起来就是答案了。
 
对于每一段的概率的求法可以通过矩阵乘法快速求出来。
<pre name="code" class="cpp">#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <algorithm>
#include <cmath>
template <class T>
inline bool rd(T &ret) {
	char c; int sgn;
	if(c=getchar(),c==EOF) return 0;
	while(c!='-'&&(c<'0'||c>'9')) c=getchar();
	sgn=(c=='-')?-1:1;
	ret=(c=='-')?0:(c-'0');
	while(c=getchar(),c>='0'&&c<='9') ret=ret*10+(c-'0');
	ret*=sgn;
	return 1;
}
template <class T>
inline void pt(T x) {
    if (x <0) {
        putchar('-');
        x = -x;
    }
    if(x>9) pt(x/10);
    putchar(x%10+'0');
}
using namespace std;
#define Matr 3 //矩阵大小,注意能小就小
typedef double ll;
struct mat {
    ll a[Matr][Matr];
    int size;
    mat(int siz) {
        size=siz;
        for(int i = 0; i < size; i++)
            for(int j = 0; j < size; j++)
                a[i][j] = 0;
    }
};
void print(mat m){
    printf("%d\n",m.size);
    for(int i=0;i<m.size;i++)
    {
        for(int j=0;j<m.size;j++)cout<<m.a[i][j];
        puts("");
    }
}
mat multi(mat m1,mat m2)//两个相等矩阵的乘法,对于稀疏矩阵,有0处不用运算的优化
{
    mat ans=mat(m1.size);
    for(int i=0;i<m1.size;i++)
        for(int j=0;j<m2.size;j++)
            if(m1.a[i][j])//稀疏矩阵优化
                for(int k=0;k<m1.size;k++)
                    ans.a[i][k] += m1.a[i][j]*m2.a[j][k];
    return ans;
}
mat quickmulti(mat m,int n)//二分快速幂
{
    mat ans=mat(m.size);
    for(int i=0;i<m.size;i++)ans.a[i][i]=1;
    while(n)
    {
        if(n&1)ans=multi(m,ans);
        m=multi(m,m);
        n>>=1;
    }
    return ans;
}
double p;
int n, a[20];
/*
dp[i] = dp[i-1]*p + dp[i-2]*(1-p);
*/
mat work(int step){
    mat y = mat(2);
    y.a[0][0] = p; y.a[0][1] = 1;
    y.a[1][0] = 1-p;
    y = quickmulti(y, step);
    return y;
}
int main(){
    while(cin>>n>>p){
        for(int i = 1; i <= n; i++)
            rd(a[i]);

        sort(a+1, a+1+n);
        mat y = work(a[1]-1);
        double ans = 1 - y.a[0][0];
        for(int i = 2; i <= n; i++)
        {
            if(a[i-1] == a[i])continue;
            y = work(a[i]-a[i-1]-1);
            ans *= 1-y.a[0][0];
        }
        printf("%.7f\n", ans);
    }
    return 0;
}


POJ 3744 Scout YYF I 概率dp+矩阵快速幂

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原文地址:http://blog.csdn.net/qq574857122/article/details/40892265

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