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有 n 个人排成一排,一开始全部面向前方,然后大家一起转身,随机朝左或是朝右转。
转身后,不断检查队列,如果存在两个面对面的相邻的人,则将这两个人从队列中消除;直到不存在两个面对面的相邻的人。
例如 > 表示向右, < 表示向左
队列“>>><<<”的消除过程为,“>>><<<”到“>><<”到“><”到“”(每次去除一对),最后剩下人数为0。
队列“>><><<<>”的消除过程为,“>><><<<>”到“>><<<>”到“><<>”到“<>”(每次去除一对),最后剩下人数为2
求最后剩下人数的期望值。
设f[i][j]表示前i个人中,还有j个向右看的人可以消除,这种状态的期望消除数量, g[i][j]为到达这种状态的概率。
有 n 个人排成一排,一开始全部面向前方,然后大家一起转身,随机朝左或是朝右转。
转身后,不断检查队列,如果存在两个面对面的相邻的人,则将这两个人从队列中消除;直到不存在两个面对面的相邻的人。
例如 > 表示向右, < 表示向左
队列“>>><<<”的消除过程为,“>>><<<”到“>><<”到“><”到“”(每次去除一对),最后剩下人数为0。
队列“>><><<<>”的消除过程为,“>><><<<>”到“>><<<>”到“><<>”到“<>”(每次去除一对),最后剩下人数为2
求最后剩下人数的期望值。
输入描述:
一行一个正整数 n (1 ≤ n ≤ 2000)。
输出描述:
一行一个实数,表示剩下人数的期望值,四舍五入保留三位小数。
输入例子1:
10
输出例子1:
4.618
解法:概率DP。
设f[i][j]表示前i个人中,还有j个向右看的人可以消除,这种状态的期望消除数量, g[i][j]为到达这种状态的概率。
考虑第i + 1的朝向,如果是向右,那么f[i + 1][j + 1] ← f[i][j]/2,
g[i + 1][j + 1] ← g[i][j]/2,如果是向左,那么
f[i + 1][j − 1] ← f[i][j]/2 + g[i][j],g[i + 1][j − 1] ← g[i][j]/2。(注意 j = 0的情况)
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
const int maxn = 2005;
double f[maxn][maxn], g[maxn][maxn], ans;
//f[i][j]表示前i个人中,还有j个向右看的人可以消除,这种状态的期望消除数量, g[i][j]为到达这种状态的概率。
int n;
int main()
{
scanf("%d", &n);
g[0][0] = 1;
for(int i=0; i<n; i++){
for(int j=0;j<=i; j++){
f[i+1][j+1] += f[i][j]/2;
g[i+1][j+1] += g[i][j]/2;
if(j){
f[i+1][j-1] += f[i][j]/2+g[i][j];
g[i+1][j-1] += g[i][j]/2;
}
else{
f[i+1][j] += f[i][j]/2;
g[i+1][j] += g[i][j]/2;
}
}
}
ans = 1.0*n;
for(int i=0; i<=n; i++) ans -= f[n][i];
printf("%.3f\n", ans);
return 0;
}