[Luogu P3317] [BZOJ 3534] [SDOI2014] 重建

本文介绍了一种计算洪水过后城市间道路仍能保持恰好N-1条且能联通所有城市的概率的方法。通过调整基尔霍夫矩阵中的元素并使用高斯消元法求解,实现了对生成树概率的精确评估。

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题目描述

T T 国有N个城市,用若干双向道路连接。一对城市之间至多存在一条道路。

在一次洪水之后,一些道路受损无法通行。虽然已经有人开始调查道路的损毁情况,但直到现在几乎没有消息传回。

幸运的是,此前T国政府调查过每条道路的强度,现在他们希望只利用这些信息估计灾情。具体地,给定每条道路在洪水后仍能通行的概率,请计算仍能通行的道路恰有 N1 N − 1 条,且能联通所有城市的概率。

输入输出格式

输入格式:

输入的第一行包含整数 N N

接下来N行,每行 N N 个实数,第i+l行,列的数 G[i][j] G [ i ] [ j ] 表示城市 i i j之间仍有道路联通的概率。

输入保证 G[i][j]=G[j][i] G [ i ] [ j ] = G [ j ] [ i ] ,且 G[i][j]=0 G [ i ] [ j ] = 0 G[i][j] G [ i ] [ j ] 至多包含两位小数。

输出格式:

输出一个任意位数的实数表示答案。

你的答案与标准答案相对误差不超过 10(4) 10 ( − 4 ) 即视为正确。

输入输出样例

输入样例#1:
3
0 0.5 0.5
0.5 0 0.5
0.5 0.5 0
输出样例#1:
0.375

说明

1<N<=50 1 < N <= 50

数据保证答案非零时,答案不小于 10(4) 10 ( − 4 )

解题分析

首先我们考虑如果将构成基尔霍夫矩阵的邻接矩阵中 A[i][j] A [ i ] [ j ] 换成 P[i][j] P [ i ] [ j ] B[i][i] B [ i ] [ i ] 换为 ni=1P[i][j] ∑ i = 1 n P [ i ] [ j ] 的话,我们实际上就求出了所有生成树树上边联通概率乘积的和。

但这样是有问题的, 我们实际上要求的是:

SE(A,B)SP[A][B]E(A,B)S(1P[A][B]) ∑ S ∏ E ( A , B ) ∈ S P [ A ] [ B ] ∏ E ( A , B ) ∉ S ( 1 − P [ A ] [ B ] )

而直接算的话等于只求了
SE(A,B)SP[A][B] ∑ S ∏ E ( A , B ) ∈ S P [ A ] [ B ]

少了后面一堆, 怎么办?首先我们可以乘上这么一团:
E(A,B)(1P[A][B]) ∏ E ( A , B ) ( 1 − P [ A ] [ B ] )

然后就变成了这个样子:
SE(A,B)S(P[A][B]×(1P[A][B]))E(A,B)S(1P[A][B]) ∑ S ∏ E ( A , B ) ∈ S ( P [ A ] [ B ] × ( 1 − P [ A ] [ B ] ) ) ∏ E ( A , B ) ∉ S ( 1 − P [ A ] [ B ] )

这下前面多出来一团, 但 P[A][B] P [ A ] [ B ] 实际上就是我们在矩阵中填入的数, 所以我们把基尔霍夫矩阵中 T[A][B] T [ A ] [ B ] 中元素换成 P[A][B]1P[A][B] P [ A ] [ B ] 1 − P [ A ] [ B ] 即可。

注意到部分 P[A][B]=1 P [ A ] [ B ] = 1 , 所以当这种情况的时候我们把 P[A][B] P [ A ] [ B ] 换为 P[A][B]ϵ P [ A ] [ B ] − ϵ 即可保证不出现 INF I N F 的情况。

代码如下:

#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <cstdlib>
#include <cctype>
#include <cmath>
#include <algorithm>
#define R register
#define IN inline
#define gc getchar()
#define W while
#define EPS 1e-7
#define db double
#define MX 205
int dot;
db mat[MX][MX], sum;
IN db Gauss()
{
    db ret = 1, mul;
    R int i, j, k;
    for (i = 1; i < dot; ++i)
    {
        for (j = i + 1; j < dot; ++j)
        if(fabs(mat[j][i]) > fabs(mat[i][i])) std::swap(mat[j], mat[i]);
        if(fabs(mat[i][i] < EPS)) return 0;
        for (j = i + 1; j < dot; ++j)
        {
            mul = mat[j][i] / mat[i][i];
            for (k = i; k < dot; ++k) mat[j][k] -= mul * mat[i][k];
        }
        ret *= mat[i][i];
    }
    return ret;
}
int main(void)
{
    scanf("%d", &dot); sum = 1;
    for (R int i = 1; i <= dot; ++i)
    {
        for (R int j = 1; j <= dot; ++j)
        {
            scanf("%lf", &mat[i][j]);
            if(i == j) continue;
            if(mat[i][j] > 1.0 - EPS) mat[i][j] -= EPS;
            if(i < j) sum *= (1.0 - mat[i][j]);//只算一次
            mat[i][j] = mat[i][j] / (1 - mat[i][j]);
        }
    }
    for (R int i = 1; i <= dot; ++i)
    {
        for (R int j = 1; j <= dot; ++j)
        if(i ^ j) mat[i][i] += mat[i][j], mat[i][j] = -mat[i][j];
    }
    printf("%.6lf", sum * Gauss());
}
identity 身份认证 购VIP最低享 7 折! triangle vip 30优惠券将在58:6:9后过期 去使用 triangle QT+Poppler+PDFviewer.zip 是一个用于在Windows操作系统下,使用QT5框架结合Poppler库开发PDF阅读器的项目。这个项目的核心是利用Poppler库解析PDF文档,并通过QT5进行用户界面的设计和交互。以下将详细介绍相关知识点: 1. **QT5框架**:QT(Qt)是一个跨平台的应用程序开发框架,支持多种操作系统,如Windows、Linux、macOS等。它提供了丰富的库函数和组件,使得开发者可以方便地构建图形用户界面(GUI)应用程序。QT5是QT的第五个主要版本,引入了许多新特性和改进,如QML(Qt Meta Object Language)用于声明式UI设计,以及更好的性能和API优化。 2. **Poppler库**:Poppler是一个开源的PDF文档处理库,源自Xpdf项目,主要用于PDF文件的解析、渲染和提取文本。Poppler提供了C++接口,使得开发者能够方便地在应用程序中集成PDF阅读和处理功能。它可以读取PDF文件,显示页面,提取文本和数据,甚至支持对PDF文件进行注释和修改(但本项目可能仅涉及阅读功能)。 3. **PDF viewer的实现**:在本项目中,PDF viewer是基于QT5 GUI组件构建的,它利用Poppler库来加载和解析PDF文档。`mainwindow.cpp`和`mainwindow.h`包含了主窗口类的定义和实现,这是用户与应用程序交互的主要界面。`pdfcanvas.cpp`和`pdfcanvas.h`则可能包含了用于显示PDF页面的自定义画布类,该类使用Poppler库来渲染PDF页面到QT的画布上。 4. **项目构建与编译**:`newtime.pro`是QT项目的配置文件,用于指定项目依赖的库(如Poppler)、源代码文件、编译选项等。`.pro.user`文件则保存了用户的特定编译设置,如编译器路径或调试选项。开发者需要使用QT的qmake工具或直接在IDE如Qt Creator中打开此项目,进行编译和链接,确保所有依赖库都正确安装并链接。 5. **文件操作**:`main.cpp`通常是程序的入口点,负责初始化QT应用环境并运行主循环。在PDF viewer中,可能会在`main.cpp`中实例化主窗口,并调用Poppler库的相关函数来加载PDF文件。 6. **使用流程**:用户可以通过QT界面选择PDF文件,然后通过Poppler库读取文件内容,将页面渲染到QT的控件上。用户可以通过滚动、缩放等操作查看PDF内容。 Poppler库的强大功能使得PDF viewer可以支持多页显示、文本搜索、书签管理等高级特性。 7. **优化与扩展**:为了提升用户体验,开发者可能会对PDF viewer进行各种优化,比如添加平滑滚动、快速查找、页面预加载等功能。此外,还可以考虑支持批注、打印、PDF转换等更复杂的操作,以增强软件的功能性和实用性。 QT+Poppler+PDFviewer.zip项目提供了一个基础的PDF阅读器实现,开发者可以在此基础上进一步定制和扩展,以满足特定的PDF处理需求。
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