Yukicoder No.76 回数の期待値で練習

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http://yukicoder.me/problems/no/76

問題文が難しかったです。

problem

(サイコロの各面が出る確率は等しいとは限りません)

について、これは

サンプルテスト、ジャッジテストを通じてサイコロ$X$は同じものを指す

ので、サンプル入出力からサイコロ$X$を復元してから解け、という意味。

solution

DP。$O(N)$。

漸化式は以下で立つ。 $e_1, \dots, e_6$と$\Sigma_i p_i = 1$という制約から、$p_1, \dots, p_6$は求まる。

$$ \begin{cases} e_n = 1 + \Sigma_{1 \le i \le 6}p_ie_{n-i} \
e_n = 0 & (n \le 0) \end{cases} $$

誤差に注意。

implementation

#include <cstdio>
#include <vector>
#include <array>
#include <map>
#define repeat(i,n) for (int i = 0; (i) < (n); ++(i))
#define repeat_from(i,m,n) for (int i = (m); (i) < (n); ++(i))
using namespace std;
int main() {
    // input
    int q; scanf("%d", &q);
    map<int,vector<int> > f;
    repeat (i,q) {
        int n; scanf("%d", &n);
        f[n].push_back(i);
    }
    // compute
    vector<double> ans(q);
    array<long double,7> e = { 0, 1.0000000000000000, 1.0833333333333333, 1.2569444444444444, 1.5353009259259260, 1.6915991512345676, 2.0513639724794235 };
    array<long double,6> p = {};
    p[0] = e[2] - 1;
    p[1] = e[3] - p[0]*e[2] - 1;
    p[2] = e[4] - p[0]*e[3] - p[1]*e[2] - 1;
    p[3] = e[5] - p[0]*e[4] - p[1]*e[3] - p[2]*e[2] - 1;
    p[4] = e[6] - p[0]*e[5] - p[1]*e[4] - p[2]*e[3] - p[3]*e[2] - 1;
    p[5] = 1 - p[0] - p[1] - p[2] - p[3] - p[4];
    int limit = f.rbegin()->first + 1;
    repeat (i,limit) {
        if (i > 6) {
            e[i%7] = 1;
            repeat (j,6) {
                e[i%7] += p[j] * e[(i-j-1 +7)%7];
            }
        }
        if (f.count(i)) for (int j : f[i]) {
            ans[j] = e[i%7];
        }
    }
    // output
    repeat (i,q) {
        printf("%.16lf\n", ans[i]);
    }
    return 0;
}