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BZOJ 3143 HNOI2013 游走 高斯消元 期望

时间:2015-07-10 18:55:18      阅读:105      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

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这道题是我第一次使用高斯消元解决期望类的问题,首发A了,感觉爽爽的....

 

中文题目,就不翻大意了,直接给原题:

  一个无向连通图,顶点从1编号到N,边从1编号到M。 

  小Z在该图上进行随机游走,初始时小Z在1号顶点,每一步小Z以相等的概率随机选 择当前顶点的某条边,沿着这条边走到下一个顶点,获得等于这条边的编号的分数。当小Z 到达N号顶点时游走结束,总分为所有获得的分数之和。 

  现在,请你对这M条边进行编号,使得小Z获得的总分的期望值最小。

  输出最小的总分期望值。

 

Solution:

  这题贪心很明显,哪条边走过次数的期望最大,它就应该获得最小的编号。

  所以假设我们已经求出了每条边走过的期望,我们就可以给它们并编上号了。

  怎么算出每条边走过的期望呢?

  每条边连接着两个点u,v,很明显的,当我们经过这条边,一定是从两个点中的某一个进入。

  所以走过边l的期望=走过u点的期望次数*从u点走到l上的概率+走过v点的期望次数*从v点走到l上的概率 (其中从i点走到它连接边的概率为1/d[i],d[i]为i的度数)

  即:E[l]=e[u]/d[u]+e[v]/d[v]

  可是我们只知道e[n]=0。但我们还知道这些点之间哪些是连通的,从而可以得出它们之间的关系:

  技术分享

  我们就可以利用这些点之间的关系建立起方程组,从而使用高斯消元求解。

  别忘了,点求解完还要带回到每条边上去哦....

  

  附Bzoj上的AC代码(codevs上过不了...我也不知道为什么...)

  

技术分享
/*
  Problem : Bzoj 3143 概率 & 高斯消元 
  Author : Robert Yuan
  Memory : 15604 kb
  Time : 628 MS    
  Result : Accept
*/
#include <cmath> 
#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <cstdlib>
#include <algorithm>

using namespace std;

#define maxn 520

struct Node{
    int data,next;
}node[maxn*maxn<<1];

struct Edge{
    int u,v;
    double w;
}edge[maxn*maxn<<1];

#define now node[point].data
#define then node[point].next

int n,m,cnt;
int head[maxn],deg[maxn];
const double eps=1e-6;
double w[maxn][maxn],rec_x[maxn],ans;

bool cmp(const Edge A,const Edge B){
    return A.w>B.w;
}

inline int in(){
    int x=0;char ch=getchar();
    while(ch>9 || ch<0) ch=getchar();
    while(ch>=0 && ch<=9) x=x*10+ch-0,ch=getchar();
    return x;
}

void add(int u,int v){
    node[++cnt].data=v;node[cnt].next=head[u];deg[u]++;head[u]=cnt;
    node[++cnt].data=u;node[cnt].next=head[v];deg[v]++;head[v]=cnt;
}

void prework(){
    n=in();m=in();
    int u,v;
    for(int i=1;i<=n;i++) head[i]=-1;
    for(int i=1;i<=m;i++)
        u=in(),v=in(),edge[i].u=u,edge[i].v=v,add(u,v); 
    int point;
    for(int i=1;i<=n;i++){
        w[i][i]=1;
        point=head[i];
        while(point!=-1){
            w[i][now]=-(double)1/deg[now];
            point=then;
        }
    }
    w[1][n+1]=1;
}

void Swap(int i,int j,int x){
    double t;
    for(int k=x+1;k<=n+1;k++)
        t=w[i][k],w[i][k]=w[j][k],w[j][k]=t;
}

void gauss(){
    int i,j;
    for(i=1,j=1;i<=n && j<=n;i++,j++){
        int max_r=i;
        for(int k=i+1;k<=n;k++)
            if(fabs(w[max_r][j])+eps<fabs(w[k][j]))
                max_r=k;
        if(fabs(w[max_r][j])<eps){i--;continue;}
        if(max_r!=i) Swap(i,max_r,j);
        for(int k=i+1;k<=n;k++){
            double rate=w[k][j]/w[i][j];
            w[k][j]=0;
            for(int l=j+1;l<=n+1;l++)
                w[k][l]-=w[i][l]*rate;
        }
    }
    
    for(int i=n;i>=1;i--)
        if(fabs(w[i][i])>eps){
            double ans_c=w[i][n+1];
            for(int k=i+1;k<=n;k++)
                ans_c-=w[i][k]*rec_x[k];
            rec_x[i]=ans_c/w[i][i];
        }
}

void mainwork(){
    gauss();
    for(int i=1;i<=m;i++){
        edge[i].w=rec_x[edge[i].u]/deg[edge[i].u]+rec_x[edge[i].v]/deg[edge[i].v];
    }    
    sort(edge+1,edge+m+1,cmp);
    for(int i=1;i<=m;i++)
        ans+=edge[i].w*i;
    printf("%.3lf",ans);
}

int main(){
#ifndef ONLINE_JUDGE
    freopen("x.in","r",stdin);
#endif
    prework();
    mainwork();
    return 0;
}
View Code

 

BZOJ 3143 HNOI2013 游走 高斯消元 期望

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原文地址:http://www.cnblogs.com/Robert-Yuan/p/4636355.html

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