BZOJ3295:[Zjoi2015]地震后的幻想乡(状压dp)

本文介绍了一种基于图论的算法问题,通过计算特定条件下图的联通性概率,利用组合数学的方法来解决一个关于期望值的问题。具体地,讨论了一个包含n个节点m条边的图,通过对边进行随机排序,寻找最小的k值使得前k条边能够使图保持联通,并最终计算该k值的期望。

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题面

我理解的题意:n个点,m条边的图。将m条边随机排序,对于每种序列,
找到一个最小的k使得编号为1~k的边能时图联通,问k的期望除以m+1。

根据大佬的理解,期望就是个积分。故可用算积分的方法算期望
p[x] p [ x ] 为选了x条边还不联通的概率
则k的期望为p的反常积分(大概就这个意思,乱吹的,应该是假的)

而求概率就是求方案数,设 cnt[S] c n t [ S ] 为点集S的边数
f[S][i] f [ S ] [ i ] 为点集S,选i条边不连通的方案数
g[S][i] g [ S ] [ i ] 为点集S,选i条边连通的方案数
f[S][i]+g[S][i]=Cicnt[S] f [ S ] [ i ] + g [ S ] [ i ] = C c n t [ S ] i

对于点集S,通过枚举包含某个点的子集来转移

f[S][i]=TSj=0ig[T][j]Cijcnt[ST] f [ S ] [ i ] = ∑ T ⊂ S ∑ j = 0 i g [ T ] [ j ] ∗ C c n t [ S − T ] i − j

#include <iostream>
#include <fstream>
#include <algorithm>
#include <cmath>
#include <ctime>
#include <cstdio>
#include <cstdlib>
#include <cstring>

using namespace std;
#define mmst(a, b) memset(a, b, sizeof(a))
#define mmcp(a, b) memcpy(a, b, sizeof(b))

typedef long long LL;

const int N=1200;

int n,m,er[N],siz[N];
int cnt[N];
LL C[N][N],f[N][101],g[N][101];
int a[N],b[N];
double ans;

int main()
{   
    cin>>n>>m;
    for(int i=1;i<=m;i++)
    cin>>a[i]>>b[i];

    er[0]=1;
    for(int i=1;i<=n;i++)
    er[i]=er[i-1]*2;

    for(int i=0;i<=m;i++)
    {
        C[i][0]=C[i][i]=1;
        for(int j=1;j<i;j++)
        C[i][j]=C[i-1][j]+C[i-1][j-1];
    }

    int nn=(1<<n)-1;

    for(int i=1;i<=nn;i++)
    siz[i]=siz[i-(i&-i)]+1;

    for(int i=1;i<=nn;i++)
    for(int j=1;j<=m;j++)
    if((er[a[j]-1]&i)&&(er[b[j]-1]&i))
    cnt[i]++;

    for(int s=1;s<=nn;s++)
    if(siz[s]!=1)
    {
        int p=s&-s;
        for(int t=s&(s-1);t;t=(t-1)&s)
        if(t&p)
        for(int i=0;i<=cnt[t];i++)
        for(int j=0;j<=cnt[s^t];j++)
        f[s][i+j]+=g[t][i]*C[cnt[s^t]][j];
        for(int i=0;i<=cnt[s];i++)
        g[s][i]=C[cnt[s]][i]-f[s][i];
    }
    else
    g[s][0]=1;

    for(int i=0;i<=m;i++)
    ans+=(double)f[nn][i]/C[m][i];
    ans/=m+1;
    printf("%.6f\n", ans);

    return 0;
}

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