拆贡献与期望本质:CF1392H

题目问牌数,但其实题面有另一个很明显的东西叫轮数

而如果我们每一轮单独考虑,其对应的期望牌数是确定的。

我们肯定会大胆考虑直接用期望牌数乘期望轮数,但为什么对?

每轮牌数乘上前 i − 1 i-1 i1 轮未结束的的概率,后面的概率是第 i i i 轮恰好结束的前缀和,而我们再求个和就是期望轮数。

考虑每一轮的期望牌数。首先肯定会抽到一种鬼牌,所以必然+1。然后考虑经典操作拆贡献,每张牌要被拿必须满足之前没鬼牌,也就是 1 m + 1 \frac 1{m+1} m+11,同时也是其期望。 n n n 张根据期望可加性为 n m + 1 \frac n {m+1} m+1n 张,所以一轮是 n m + 1 + 1 \frac n{m+1}+1 m+1n+1 的期望牌数。

考虑期望轮数。我们算一下剩 i i i 张牌被选的期望失败轮数 f ( i ) f(i) f(i) 再加上最后一轮。

既然失败,说明前面都是先选鬼牌。它在一轮内被选的概率为 i m + i \frac i {m+i} m+ii,则期望就是 m + i i \frac {m+i}i im+i。但我们计算的是失败轮数,所以要减1,也就是 f ( i ) = m i f(i)=\frac m i f(i)=im

我们对 f f f 进行求和是 m H n mH_n mHn,其中 H H H 为调和级数。

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