题意:
有c种颜色的糖果,你每次可以取一个糖果放在桌子上,但是一旦桌子上已经有这个颜色的糖果了,那这两颗糖果都会没掉,问让你取n次糖果最后桌子上剩下m个糖果的概率是多少。
今天学了组合数学的母函数,发现其用处有时候真的会是很犀利,这题其实可以用dp做,
dp[i][j] = dp[i-1][j-1]*(c-j+1)/c + dp[i-1][j+1]*(j+1)/c , n虽然很大,但是n大于一定的数后概率会趋于稳定,只是进行奇偶转换了。
不过其实可以利用指数型母函数的性质来求解,具体参考论文http://www.docin.com/p-286461937.html
母函数
/* ********************************************** Author : JayYe Created Time: 2013-8-10 17:47:10 File Name : a.cpp *********************************************** */ #include <stdio.h> double po[111], ne[111], pp[111], nn[111]; double powmod(double x, int n) { double ret = 1; while(n) { if(n&1) ret *= x; x *= x; n /= 2; } return ret; } int c, n, m; // 由于C(n, k)可能会很大,不能直接预处理出组合数 double cal(double ret, int n, int k) { if(n-k < k) k = n-k; for(int i = n;i > n-k; i--) ret *= i; for(int i = 1;i <= k; i++) ret /= i; return ret; } void solve() { int i, j; for(i = 0;i <= c; i++) { po[i] = ne[i] = pp[i] = nn[i] = 0; } double chu = powmod(1.0/2, m); for(i = 0;i <= m; i++) { int now = i-m+i; int flag = 1; if((m-i)&1) flag = -1; if(now >= 0) po[now] += cal(chu*flag, m, i); // 保存e^(kx)的系数 else ne[-now] += cal(chu*flag, m, i); // 保存e^(-kx)的系数 } chu = powmod(1.0/2, c-m); for(i = 0;i <= c-m; i++) { double cur = cal(chu, c-m, i); for(j = 0;j <= m; j++) { int now = j+i-(c-m)+i; if(now >= 0) pp[now] += po[j]*cur; // 直接合并系数 else nn[-now] += po[j]*cur; } for(j = 0;j <= m; j++) { int now = -j + i-(c-m)+i; if(now >= 0) pp[now] += ne[j]*cur; else nn[-now] += ne[j]*cur; } } double ans = 0; for(i = 1;i <= c; i++) { ans += cal( pp[i]*powmod((double)i/c, n), c, m); } for(i = 1;i <= c; i++) { if(n&1) nn[i] = -nn[i]; ans += cal( nn[i]*powmod((double)i/c, n), c, m); } printf("%.3lf\n", ans); } int main() { while(scanf("%d", &c) != -1 && c) { scanf("%d%d", &n, &m); if(m > n || m > c || (n-m)%2==1) { puts("0.000"); continue; } // 尤其要注意n等于0 && m等于0 要特判 if(n == 0 && m == 0) { puts("1.000"); continue; } solve(); } return 0; }
dp:
/* ********************************************** Author : JayYe Created Time: 2013-8-10 17:47:10 File Name : a.cpp *********************************************** */ #include <stdio.h> #include <string.h> double dp[2][105]; int main() { int c, n, m, i, j; while(scanf("%d", &c) && c) { scanf("%d%d", &n, &m); if(m > n || m > c || (n-m)%2 != 0) { puts("0.000"); continue; } memset(dp, 0, sizeof(dp)); dp[0][0] = 1; int cur = 0; if(n > 1000) n = 1000 + (n&1); //注意这里千万不能写错!容易写成n = 1000 + n&1 for(i = 1;i <= n; i++) { for(j = 0;j <= c; j++) { dp[cur^1][j] = 0; if(j > 0) dp[cur^1][j] += dp[cur][j-1]*(c-j+1)/c; if(j < c) dp[cur^1][j] += dp[cur][j+1]*(j+1)/c; } cur ^= 1; } printf("%.3lf\n", dp[cur][m]); } return 0; }