首先,题目中已经说得很明确了(按照常理也是)。
当有 m m m个包,你第 k k k个抢。 k &gt; m k&gt;m k>m的话。显然,平时会显示: <mtext> 来晚了一步,红包已经被领完了 </mtext> \text{来晚了一步,红包已经被领完了} 来晚了一步,红包已经被领完了
就是,已经被第 m m m个及之前的人领完了。所以说,期望是 0 0 0

然后,看 k &lt; = m k&lt;=m k<=m的时候。

我们构造一个函数 f ( a , b , c ) <mtext> 表示剩余a元,还有b个包,你在第c个抢得到的期望 </mtext> f(a,b,c)\text{表示剩余a元,还有b个包,你在第c个抢得到的期望} f(a,b,c)表示剩余a元,还有b个包,你在第c个抢得到的期望

于是,我们就有一个期望的转移:

f ( n , m , k ) = m 2 n 0 2 n m f ( n x , m 1 , k 1 ) <mtext>    </mtext> d x f(n,m,k)=\frac{m}{2n}*\int_{0}^{\frac{2n}{m}}f(n-x,m-1,k-1) \ \ dx f(n,m,k)=2nm0m2nf(nx,m1,k1)  dx

特别的,当 k = 1 k=1 k=1

f ( a , b , 1 ) = b 2 a 0 2 a b x <mtext>   </mtext> d x f(a,b,1)=\frac{b}{2a}*\int_{0}^{\frac{2a}{b}}x \ dx f(a,b,1)=2ab0b2ax dx

m = 1 m=1 m=1时,我们这一类里,只有 m = k = 1 m=k=1 m=k=1 f ( a , 1 , 1 ) = a f(a,1,1)=a f(a,1,1)=a


然后我们展开来看:

k ! = m k!=m k!=m : : :

f ( n , m , k ) = m 2 n 0 2 n m m 1 2 ( n x 1 ) 0 2 ( n x 1 ) m 1 m 2 2 ( n x 1 x 2 ) <mtext>   </mtext> <mtext>   </mtext> m k + 2 2 ( n x 1 . . . x k 2 ) 0 2 ( n x 1 . . . x k 2 ) m k + 2 m k + 1 2 ( n x 1 . . . x k 1 ) 0 2 ( n x 1 . . . x k 1 ) m k + 1 x k <mtext>   </mtext> d x k <mtext>   </mtext> d x k 1 . . . <mtext>   </mtext> d x 1 f(n,m,k)=\frac{m}{2n}*\int_{0}^{\frac{2n}{m}}\frac{m-1}{2(n-x_{1})}\int_{0}^{\frac{2(n-x_{1})}{m-1}}\frac{m-2}{2(n-x_{1}-x_{2})} \ …… \ \frac{m-k+2}{2(n-x_{1}...-x_{k-2})}\int_{0}^{\frac{2(n-x_{1}...-x_{k-2})}{m-k+2}}\frac{m-k+1}{2(n-x_{1}...-x_{k-1})}\int_{0}^{\frac{2(n-x_{1}...-x_{k-1})}{m-k+1}}x_{k} \ d_{x_{k}}\ d_{x_{k-1}} ... \ d_{x_{1}} f(n,m,k)=2nm0m2n2(nx1)m10m12(nx1)2(nx1x2)m2  2(nx1...xk2)mk+20mk+22(nx1...xk2)2(nx1...xk1)mk+10mk+12(nx1...xk1)xk dxk dxk1... dx1

k = m k=m k=m时,积分到:

2 2 ( n x 1 . . . x m 2 ) 0 2 ( n x 1 . . . x m 2 ) 2 x m 1 <mtext>   </mtext> d x m 1 <mtext>   </mtext> d x m 2 . . . <mtext>   </mtext> d x 1 \frac{2}{2(n-x_{1}...-x_{m-2})}\int_{0}^{\frac{2(n-x_{1}...-x_{m-2})}{2}} x_{m-1} \ d_{x_{m-1}}\ d_{x_{m-2}} ... \ d_{x_{1}} 2(nx1...xm2)2022(nx1...xm2)xm1 dxm1 dxm2... dx1

就可以了。


然后 ……

这怎么做?!!! k k k重积分啊,套自适应性辛普森积分?

数据范围一看, T T T了啊。

好吧好吧,我们化简一下看看。


先只看后两项:

$\frac{m-k+2}{2(n-x_{1}…-x_{k-2})}\int_{0}{\frac{2(n-x_{1}…-x_{k-2})}{m-k+2}}\frac{m-k+1}{2(n-x_{1}…-x_{k-1})}\int_{0}{\frac{2(n-x_{1}…-x_{k-1})}{m-k+1}}x_{k} \ d_{x_{k}}\ d_{x_{k-1}} $

我们开始化简:

m k + 2 2 ( n x 1 . . . x k 2 ) 0 2 ( n x 1 . . . x k 2 ) m k + 2 m k + 1 2 ( n x 1 . . . x k 1 ) 1 2 [ 2 ( n x 1 . . . x k 1 ) m k + 1 ] 2 x k <mtext>   </mtext> d x k <mtext>   </mtext> d x k 1 \frac{m-k+2}{2(n-x_{1}...-x_{k-2})}\int_{0}^{\frac{2(n-x_{1}...-x_{k-2})}{m-k+2}}\frac{m-k+1}{2(n-x_{1}...-x_{k-1})} *\frac{1}{2}*[ \frac{2(n-x_{1}...-x_{k-1})}{m-k+1} ]^{2} x_{k} \ d_{x_{k}}\ d_{x_{k-1}} 2(nx1...xk2)mk+20mk+22(nx1...xk2)2(nx1...xk1)mk+121[mk+12(nx1...xk1)]2xk dxk dxk1

m k + 2 2 ( n x 1 . . . x k 2 ) 0 2 ( n x 1 . . . x k 2 ) m k + 2 ( n x 1 . . . x k 1 ) m k + 1 \frac{m-k+2}{2(n-x_{1}...-x_{k-2})}\int_{0}^{\frac{2(n-x_{1}...-x_{k-2})}{m-k+2}} \frac{(n-x_{1}...-x_{k-1})}{m-k+1} 2(nx1...xk2)mk+20mk+22(nx1...xk2)mk+1(nx1...xk1)

然后,把常数 1 m k + 1 \frac{1}{m-k+1} mk+11提出来,继续拆一个积分号,这里就不写了。

希望自己找一张草稿纸写一下。

神奇的发现。

竟然是那么的相似。

我们很显然的利用数学归纳法。

直接按照相似的公式积第一项,把常数也按照规律写下来。

积分之后,把所有常数消去。

神奇的发现:

f ( n , m , k ) = n m f(n,m,k)=\frac{n}{m} f(n,m,k)=mn

m m p ! ! ! mmp!!! mmp!!!

(感受到了世界的深深的恶意)

是不是我们算错了?


好,现在请拿起身边的卡西欧计算器。

我们试试样例一:

n = 100 , m = 10 , k = 3 n=100,m=10,k=3 n=100,m=10,k=3

我们把 k = 1 , 2 , 3 k=1,2,3 k=1,2,3都试一下。

<mtext>   </mtext> n m = 10 \ \frac{n}{m}=10  mn=10


k = 1 <mtext>   </mtext> : k=1 \ : k=1 :

f ( 100 , 10 , 1 ) = 1 20 <mtext>   </mtext> 0 20 x <mtext>   </mtext> d x = 10 f(100,10,1)=\frac{1}{20} \ \int_{0}^{20} x\ d_{x} =10 f(100,10,1)=201 020x dx=10


k = 2 <mtext>   </mtext> : k=2 \ : k=2 :

f ( 100 , 10 , 2 ) = 1 20 0 20 9 2 ( 100 x 1 ) 0 2 ( 100 x 1 ) 9 x 2 <mtext>    </mtext> d x 2 <mtext>   </mtext> d x 1 f(100,10,2)=\frac{1}{20}\int_{0}^{20} \frac{9}{2(100-x_{1})}\int_{0}^{\frac{2(100-x_{1})}{9}} x_{2}\ \ dx_{2} \ dx_{1} f(100,10,2)=2010202(100x1)9092(100x1)x2  dx2 dx1

= 1 20 0 20 ( 100 x 1 ) 9 <mtext>   </mtext> d x 1 <mtext>   </mtext> = 1 180 0 20 ( 100 x 1 ) <mtext>    </mtext> d x 1 = 10 =\frac{1}{20}\int_{0}^{20} \frac{(100-x_{1})}{9} \ dx_{1}\ =\frac{1}{180}\int_{0}^{20}(100-x_{1}) \ \ dx_{1}=10 =2010209(100x1) dx1 =1801020(100x1)  dx1=10


k = 3 <mtext>   </mtext> : k=3 \ : k=3 : 算出来也是 10 10 10


……

好吧,这道题就是 n m \frac{n}{m} mn了, O 1 O_{1} O1搞出来了。

E N D END END