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P2973 [USACO10HOL] Driving Out the Piggies G 臭气弹

时间:2023-06-06 09:46:42浏览次数:58  
标签:USACO10HOL Driving P2973 城市 臭气 int 概率 maxn 炸弹

题目链接
题目:
奶牛们建立了一个随机化的臭气炸弹来驱逐猪猡。猪猡的文明包含1到N (2 <= N <= 300)一共N个猪城。这些城市由M (1 <= M <= 44,850)条由两个不同端点A_j和B_j (1 <= A_j<= N; 1 <= B_j <= N)表示的双向道路连接。保证城市1至少连接一个其它的城市。

一开始臭气弹会被放在城市1。每个小时(包括第一个小时),它有P/Q (1 <= P <=1,000,000; 1 <= Q <= 1,000,000)的概率污染它所在的城市。如果这个小时内它没有污染它所在的城市,那麽它随机地选择一条道路,在这个小时内沿着这条道路走到一个新的城市。可以离开这个城市的所有道路被选择的概率均等。

因为这个臭气弹的随机的性质,奶牛们很困惑哪个城市最有可能被污染。给定一个猪猡文明的地图和臭气弹在每个小时内爆炸的概率。计算每个城市最终被污染的概率。

如下例,假设这个猪猡文明有两个连接在一起的城市。臭气炸弹从城市1出发,每到一个城市,它都有1/2的概率爆炸

                         1--2 

可知下面这些路径是炸弹可能经过的路径(最后一个城市是臭气弹爆炸的城市):

1: 1
2: 1-2
3: 1-2-1
4: 1-2-1-2
5: 1-2-1-2-1
...

要得到炸弹在城市1终止的概率,我们可以把上面的第1,第3,第5……条路径的概率加起来,(也就是上表奇数编号的路径)。上表中第k条路径的概率正好是,也就是必须在前k-1个回合离开所在城市(每次的概率为1 - 1/2 = 1/2)并且留在最后一个城市(概率为1/2)。

所以在城市1结束的概率可以表示为1/2 + (1/2)^3 + (1/2)^5 + ...。当我们无限地计算把这些项一个个加起来,我们最后会恰好得到2/3,也就是我们要求的概率,大约是0.666666667。这意味着最终停留在城市2的概率为1/3,大约为0.333333333。

你将会在你前50次提交的时候得到部份测试数据反馈。

题目名称: dotp

输入格式:
第1行: 四个由空格隔开的整数: N, M, P, 和 Q
第2到第M+1行: 第i+1行用两个由空格隔开的整数A_j和B_j表示一条道路。

输出格式:
第1到第N行: 在第i行,用一个浮点数输出城市i被摧毁的概率。误差不超过10^-6的答桉会被接受(注意这就是说你需要至少输出6位有效数字使得答桉有效)。

样例输入:

 2 1 1 2
 1 2

样例输出:

0.666666667
0.333333333

私货:初音未来:没活了给大家唱首歌吧
题意概括:
给出一个n个点、m条边的无向图,在节点1有一枚炸弹。炸弹在每个节点都有\({p\over q}\)的概率爆炸,1-\({p\over q}\)的概率转入其他节点,要求输出每个点的爆炸概率。


思路分析
一个无向图,联系高斯消元的矩阵,很容易想到邻接链表。
通过邻接链表我们就将一个图转换成了一个矩阵。
而对于每一个点,都有\frac{p}{q}的概率爆炸。
而除了炸弹所在初始点为点1外,所有的炸弹都是转入来的
我们设第i个点的爆炸概率是 \(x_i\)
image
而此方程可以将x3左移过去就有了矩阵:
a b -1 d e | 0
同理但特殊的,对于点1,最初炸弹就在这里,我们在等式左边加1,可以移动到等式右边去
得到矩阵:
-1 b c d e | -1
我们得到了矩阵,就可以运用高斯消元得到未知数 \(x_i\)的值
该值就得到了在该点爆炸的概率。
注意:
p/q应是double类型

Miku's Code:

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;

const int maxn=350;
const int eps=1e-8;

int n,m,p,q;
double k;
int d[maxn];
double a[maxn][maxn];
bool cont[maxn][maxn];

void input(){
	scanf("%d%d%d%d",&n,&m,&p,&q);
	int A,B;
	for(int i=1;i<=m;++i){
		scanf("%d%d",&A,&B);
		cont[A][B]=true;cont[B][A]=true;
		++d[A];++d[B];
	}
}

void change(){
	a[1][n+1]=-1;
	k=(double)p/q;
	for(int i=1;i<=n;++i){
		a[i][i]=-1;
		for(int j=1;j<=n;++j){
			if(cont[i][j]==true){
				a[i][j]=(1-k)/d[j];
			}
		}
	}
}

void try_(){
	for(int i=1;i<=n;++i){
		for(int j=1;j<=n+1;++j){
			if(j==n+1)	cout<<"| ";
			cout<<a[i][j]<<' ';
		}
		cout<<endl;
	}
}

void work(){
	for(int i=1;i<=n;++i){
		int y=i;
		while(fabs(a[y][i])<=fabs(eps)&&y<=n)	++y;
		for(int j=1;j<=n+1;++j){
			swap(a[i][j],a[y][j]);
		}
		double k=a[i][i];
		for(int j=1;j<=n+1;++j){
			a[i][j]/=k;
		}
		for(int j=1;j<=n;++j){
			if(i!=j){
				double ki=a[j][i];
				for(int q=1;q<=n+1;++q){
					a[j][q]-=ki*a[i][q];
				}
			}
		}
	}
}

int main(){
	input();
	change();
	//try_();
	work();
	//try_();
	for(int i=1;i<=n;++i){
		printf("%.6lf\n",a[i][n+1]*k);
	}
	return 0;
}

注:本人不是Miku黑,整活部分如有冒犯请见谅。
QAQ

标签:USACO10HOL,Driving,P2973,城市,臭气,int,概率,maxn,炸弹
From: https://www.cnblogs.com/sonnety-v0cali0d-kksk/p/17459615.html

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