题意:
有34种麻将,每种有4张,初始有13张手牌,每次可以从摸牌堆中摸一张来替换已有的一张牌,给出初始手牌,求凑满7对的期望摸牌次数。
分析:
对于凑出一对,我们一定是在手牌里第一次摸到的那张与第二次摸到组成一对,假如我们持有一张手牌A,现在的目标是摸到另外一张牌A,不幸在下次我们摸到了手牌B来替换手牌A,那么此时我们的目标变成了:摸到第二张牌B,目标仍与先前一致:摸到第二张的某种牌。于是设 d p [ i ] [ j ] dp[i][j] dp[i][j]为目前凑出了 i i i对,摸牌堆剩余有 j j j张,凑出7对的期望次数为 d p [ i ] [ j ] dp[i][j] dp[i][j],那么现在摸一次牌,可能性只有两种:这一次摸到了某一种手牌的第二张,那么期望次数就是“这一次”+“下一个状态的期望次数”,即 1 + d p [ i + 1 ] [ j − 1 ] 1+dp[i+1][j-1] 1+dp[i+1][j−1],也可能摸到的牌还是某种牌的第一张,那么转移到的状态就是“凑齐 i i i对,摸牌堆剩余有 j j j张的期望次数”,即 d p [ i ] [ j − 1 ] dp[i][j-1] dp[i][j−1]。另外需要初始化边界,当我们凑齐了7对,也就是 d p [ 7 ] [ i ] dp[7][i] dp[7][i]的次数就是0,当我们位于某种状态 d p [ i ] [ j ] dp[i][j] dp[i][j],摸牌堆最小的数量应该是我们当前有的单张手牌的数量 × 3 \times 3 ×3(每一次都很倒霉,都没摸到,当剩余的手牌数量都是我们的单张牌的对应牌是获得最小数量),因此 d p [ i ] [ j ] dp[i][j] dp[i][j]的 j j j的可能取值应该是 [ 3 ∗ ( 13 − 2 i ) , 123 ] [3*(13-2i),123] [3∗(13−2i),123],123为初始牌堆数量。在我们牌堆数量获得最小时,我们是百发百中的,因此此时的转移方程是 d p [ i ] [ j ] = ( d p [ i + 1 ] [ j − 1 ] + 1 ) % m o d dp[i][j]=(dp[i+1][j-1]+1)\%mod dp[i][j]=(dp[i+1][j−1]+1)%mod
总转移方程:
当 j ≠ 3 ( 13 − 2 i ) j\not= 3(13-2i) j=3(13−2i)时, d p [ i ] [ j ] = ( d p [ i + 1 ] [ j − 1 ] + 1 ) ∗ 3 ( 13 − 2 i ) j + ( d p [ i ] [ j − 1 ] + 1 ) ∗ ( 1 − 3 ( 13 − 2 i ) j ) % m o d , dp[i][j]=(dp[i+1][j-1]+1)*\frac{3(13-2i)}{j}+(dp[i][j-1]+1)*(1-\frac{3(13-2i)}{j})\%mod, dp[i][j]=(dp[i+1][j−1]+1)∗j3(13−2i)+(dp[i][j−1]+1)∗(1−j3(13−2i))%mod,
否则, d p [ i ] [ j ] = ( 1 + d p [ i + 1 ] [ j − 1 ] ) % m o d dp[i][j]=(1+dp[i+1][j-1])\%mod dp[i][j]=(1+dp[i+1][j−1])%mod
#include<bits/stdc++.h>
#define ll long long
using namespace std;
ll read()
{
ll ret=0,base=1;
char ch=getchar();
while(!isdigit(ch))
{
if(ch=='-') base=-1;
ch=getchar();
}
while(isdigit(ch))
{
ret=(ret<<3)+(ret<<1)+ch-48;
ch=getchar();
}
return ret*base;
}
const long long mod=1e9+7;
ll qpow(ll a,ll b)
{
ll ret=1,base=a;
while(b)
{
if(b&1) ret=ret*base%mod;
base=base*base%mod;
b>>=1;
}
return ret;
}
ll inv_ele(ll a)
{
return qpow(a,mod-2);
}
ll dp[10][150],inv[150];
char s[200];
int solve()
{
scanf("%s",s+1);
map<pair<char,char>,int>map1;
int ret=0;
for(int i=1;i<=25;i+=2)
{
map1[make_pair(s[i],s[i+1])]++;
if(map1[make_pair(s[i],s[i+1])]==2) ret++;
}
return ret;
}
int main()
{
//13张牌,凑出7对
//dp[i][j]:凑出i组,还剩j张牌,获胜的期望回合
for(int i=1;i<=123;i++) inv[i]=inv_ele(i);
for(int i=6;i>=0;i--)
{
for(int j=3*(13-2*i);j<=123;j++)
{
if(j==3*(13-2*i)) dp[i][j]=(dp[i+1][j-1]+1)%mod;
else dp[i][j]=((1+dp[i+1][j-1])*(39-6*i)%mod*inv[j]%mod+(1+dp[i][j-1])*(j-39+6*i)%mod*inv[j]%mod)%mod;
}
}
int t;scanf("%d",&t);
for(int i=1;i<=t;i++) printf("Case #%d: %lld\n",i,dp[solve()][123]);
return 0;
}