Codeforces - 1194F - Crossword Expert - 组合数学

博客围绕概率dp问题展开,给定T秒钟按顺序处理n个事件,每个事件处理有一半概率失手多花1秒,求T时间内处理完事情总数的期望。介绍了正确的统计思路,即独立算每个元素的贡献概率,还提及组合数变形及效率优化方法,可O(n)转移出所需组合数。

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https://codeforc.es/contest/1194/problem/F

下面是错的。

看起来有点概率dp的感觉?
给你T秒钟时间,你要按顺序处理总共n个事件,每个事件处理花费的时间是ti秒钟,有一半的概率失手导致多花1秒钟。求T时间内处理完事情的总数的期望。

处理完第1个事件,有0.5概率花t1,有0.5概率花t1+1。
处理完第2个事件,有0.25概率花t1+t2,有0.5概率花t1+t2+1,有0.25概率花t1+t2+2。
处理完第3个事件,有0.125概率花t1+t2+t3,有0.375概率花t1+t2+t3+1,有0.375概率花t1+t2+t3+2,有0.125概率花t1+t2+t3+3。


一开始的思路不对,一开始是按“最后一个结束的元素”来分类,这样子导致非常难计算,应该独立算每个元素的贡献概率。


答案\(E=\sum\limits_{i=1}^{n}P(i)\)\(P(i)\)表示第\(i\)个元素贡献的概率。在前面的很多个里面这样的概率是1。

先累计就算每一次都失手还是能做完的前面的若干个。记第一个不一定能够做完的为x。


第一步,统计结束于\(x\)的,失手次数的上限\(d_x\)不能超过\(x\),也要满足\(pre_x+d_x<=T\),即不能超过\(T-pre_x\)。还要保证最后下一个元素\(x+1\)不能被选到吗?其实并不需要这么做,只要在选下一个的时候加上就可以了。

\(d_x=min(x,T-pre_x)\)

失手\([0,d_x]\)次会导致贡献第\(x\),这样的贡献是

\(P(x)=(\frac{1}{2})^{x}\sum\limits_{i=0}^{d_x}C_x^i\)


第二步,统计结束于\(x+1\)的,失手次数\(d_{x+1}\)不能超过\(x+1\),也要满足\(pre_{x+1}+d_{x+1}<=T\),即不能超过\(T-pre_{x+1}\)

\(d_{x+1}=min(x+1,T-pre_{x+1})\)

失手\([0,d_{x+1}]\)次会导致贡献\(x+1\),这样的贡献是

\(P(x+1)=(\frac{1}{2})^{x+1}\sum\limits_{i=0}^{d_{x+1}}C_{x+1}^i\)


最后是一个奇怪的效率问题了。应该也是这道题第二值得学习的地方(第一值得学习的是统计的思路)。

第一个是要注意到组合数的一个变形:

\(C_n^k+C_{n}^{k+1}=C_{n+1}^{k+1}\),也就是按第\(n+1\)个元素有没有被选进这\(k+1\)个元素分类。

所以

\(\sum\limits_{i=0}^{k+1}C_{n+1}^i=C_{n}^{k+1}+C_{n}^{k}+C_{n}^{k}+C_{n}^{k-1}+...+C_{n}^{1}+C_{n}^{0}+C_{n}^{0}\)

也就是:

\(\sum\limits_{i=0}^{k+1}C_{n+1}^i=C_{n}^{k+1}+2*\sum\limits_{i=0}^{k}C_{n}^i\)

第二个是要注意到\(d_{x+1}<=d_{x}+1\),这不是很显然吗,多一件事情肯定要花多至少1秒去处理,就必须少失误一次?这个东西可以保证,上标是单调下降的。

所以可以O(n)转移出所有需要的组合数。因为上下标都是单调的。

转载于:https://www.cnblogs.com/Yinku/p/11189287.html

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