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HDU1204 糖果大战(概率论)

2019年09月21日 ⁄ 综合 ⁄ 共 1746字 ⁄ 字号 评论关闭

题目大意:生日Party结束的那天晚上,剩下了一些糖果,Gandon想把所有的都统统拿走,Speakless于是说:“可以是可以,不过我们来玩24点,你不是已经拿到了一些糖果了吗?这样,如果谁赢一局,就拿走对方一颗糖,直到拿完对方所有的糖为止。”如果谁能算出来而对方算不出来,谁就赢,但是如果双方都能算出或者都不能,就算平局,不会有任何糖果的得失。

Speakless是个喜欢提前想问题的人,既然他发起了这场糖果大战,就自然很想赢啦(不然可就要精光了-_-)。现在他需要你的帮忙,给你他每局赢的概率和Gardon每局赢的概率,请你给出他可能获得这场大战胜利的概率。

原题链接点击打开链接

题目解析:令f(i)表示Speakless的第i个 糖果时的概率;

    则可有题知p(1-q)表示Speakless赢得概率为f(i+1);

                     q(1-p)表示Speakless输得概率为f(i-1);

                      1-p(1-q)-q(1-p)表示平局的概率为f(i);

因此:

                 f(i) = p(1-q)*f(i+1) + q(1-p)*f(i-1) + (1-p(1-q)-q(1-p))*f(i)
稍微变形:
p(1-q)*(f(i+1)-f(i)) = q(1-p)*(f(i)-f(i-1))令g(i)=f(i)-f(i-1),
则有p(1-q)*g(i) = q(1-p)g(i-1),即g(i)是等比数列,
设k=q(1-p)/(p(1-q)),则g(i) = k*g(i-1)g(1) = f(1)-f(0)
g(2) = f(1)-f(0)
...
g(n) = f(n)-f(n-1)
...
g(n+m) = f(n+m)-f(n+m-1)
将上面的各个等式相加的:g(1)+g(2)+...+g(n+m)=f(n+m)-f(0)=1
g(1)+g(2)+...+g(n+m)=g(1)*(1-k^(n+m))/(1-k)
g(1)+g(2)+...+g(n)=g(1)*(1-k^(n))/(1-k)
回到开始定义,我们知道f(0)=0 (表示已经输了),f(n+m)=1(表示已经赢了)
g(1)=f(1)-f(0)=f(1)
因此g(1)+g(2)+...+g(n+m) = f(1)*(1-k^(n+m))/(1-k)=1............................................(1)
g(1)+g(2)+...+g(n) = f(1)*(1-k^(n))/(1-k)=f(n)...................................................(2)

我们要求的就是f(n),在(2)式中,只要f(1)是未知的,因此需要更(1)先求出f(1).最终f(n)=(1-k^n)/(1-k^(m+n))

需要注意的几个地方:N==0、M==0、p==0、q==0、p==q集中特殊情况!  

#include<iostream>
#include<iomanip>
#include<cmath>
using namespace std;
int main()
{
    int n,m;
    double p,q,ans,k;
    while(cin>>n>>m>>p>>q)
    {
        if(n==0){cout<<"0.00"<<endl;continue;}
        if(m==0){cout<<"1.00"<<endl;continue;}
        if(p==0||q==1){cout<<"0.00"<<endl;continue;}
        if(p==1||q==0){cout<<"1.00"<<endl;continue;}
        if(p==q)ans=1.0*n/(n+m);
        else
            {
                k=q*(1-p)/(p*(1-q));
                 ans=(1.0-pow(k,n))/(1.0-pow(k,n+m));
            }
            cout<<fixed<<setprecision(2)<<ans<<endl;
               /*setprecision控制输出流显示浮点数的数字个数,如果和fixed合用的话,可以控制小数点右面的位数
               头文件为#include<iomanip>*/
    }

return 0;
}

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