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Bzoj2510 弱題(矩陣快速冪)

cst isp 這樣的 swap clu sca span ems inline

題面(權限題)

題解

一道概率\(dp\),可以設\(f[i][j]\)表示第\(i\)次操作後,標號為\(j\)的小球的期望個數,那麽有:
\[ \begin{aligned} &f[i][j]=(1-\frac 1m)f[i-1][j]+\frac1mf[i-1][j-1](1\leq j\leq n) \&f[i][0]=(1-\frac 1m)f[i-1][j]+\frac1mf[i-1][n] \end{aligned} \]
這樣的話轉移可以寫成矩陣的形式(假設有\(4\)個小球):
\[ \begin{aligned} &\begin{bmatrix} f[i-1][1]&f[i-1][2]&f[i-1][3]&f[i-1][4] \end{bmatrix} \times \begin{bmatrix} 1-\frac 1m&\frac 1m&0&0\0&1-\frac 1m&\frac 1m&0\0&0&1-\frac 1m&\frac 1m\\frac 1m&0&0&1-\frac 1m \end{bmatrix} \\= &\begin{bmatrix} f[i][1]&f[i][2]&f[i][3]&f[i][4] \end{bmatrix} \end{aligned} \]


可以發現轉移矩陣也是一個循環矩陣,也就是說,可以\(O(n^2log_2k)\)做。

#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <algorithm>
using std::min; using std::max;
using std::swap; using std::sort;
typedef long long ll;

template<typename T>
void read(T &x) {
    int flag = 1; x = 0; char ch = getchar();
    while(ch < '0' || ch > '9') { if(ch == '-') flag = -flag; ch = getchar(); }
    while(ch >= '0' && ch <= '9') x = x * 10 + ch - '0', ch = getchar(); x *= flag;
}

const int N = 1e3 + 10;
int n, m, k; double S[N], T[N], tmp[N];

void mul(double S[], double T[]) {
    memset(tmp, 0, sizeof tmp);
    for(int i = 1; i <= n; ++i)
        for(int j = 1; j <= n; ++j)
            tmp[(i + j - 2) % n + 1] += S[i] * T[j];
    memcpy(S, tmp, sizeof tmp);
}

int main () {
    read(n), read(m), read(k);
    for(int i = 1; i <= n; ++i) scanf("%lf", S + i);
    T[1] = 1 - 1.0 / m, T[2]= 1.0 / m;
    for(; k; k >>= 1, mul(T, T)) if(k & 1) mul(S, T);
    for(int i = 1; i <= n; ++i) printf("%.3lf\n", S[i]);
    return 0;
} 

Bzoj2510 弱題(矩陣快速冪)