题意:
有一只甲壳虫爬树,树高nnn,一开始位于高度为0的地方,每次要爬到iii高度的地方有pip_{i}pi的概率掉回树根,求爬到nnn的期望时间
Solution:
设fif_{i}fi为当前在高度为iii的地方,去到nnn的期望时间是多少
每次爬树有两个事件,成功或不成功,期望即
fi=pi+1f0+(1−pi+1)fi+1+1 f_{i}=p_{i+1}f_{0}+(1-p_{i+1})f_{i+1}+1 fi=pi+1f0+(1−pi+1)fi+1+1
这也就是转移方程,但很难递推,由于要求的是f0f_{0}f0,不妨设x=f0x=f_{0}x=f0,由于fn=0f_{n}=0fn=0,那么fif_{i}fi一定能写成aix+bia_{i}x+b_{i}aix+bi的形式,譬如
fn−1=pn(1x+0)+(1−pn)(0x+0)+1=pnx+1 f_{n-1}=p_{n}(1x+0)+(1-p_{n})(0x+0)+1=p_{n}x+1 fn−1=pn(1x+0)+(1−pn)(0x+0)+1=pnx+1
接着就得到fn−2=an−2x+bn−2f_{n-2}=a_{n-2}x+b_{n-2}fn−2=an−2x+bn−2,一直到f0=a0x+b0=a0f0+b0f_{0}=a_{0}x+b_{0}=a_{0}f_{0}+b_{0}f0=a0x+b0=a0f0+b0,于是此时有
f0=b01−a0 f_{0}=\frac{b_{0}}{1-a_{0}} f0=1−a0b0
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
using ll=long long;
const int N=200005,inf=0x3fffffff;
const long long INF=0x3f3f3f3f3f3f,mod=998244353;
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(ll x){return qpow(x,mod-2);}
int n;
ll p[N],a[N],b[N];
int main()
{
cin>>n;
for(int i=1;i<=n;i++)
{
ll x,y; cin>>x>>y;
p[i]=x*inv(y)%mod;
}
for(int i=n-1;i>=0;i--)
{
a[i]=(p[i+1]+(1-p[i+1]+mod)*a[i+1]%mod)%mod;
b[i]=((1-p[i+1]+mod)*b[i+1]+1)%mod;
}
cout<<b[0]*inv(1-a[0]+mod)%mod;
return 0;
}