[HAOI2015]按位或

Description
刚开始你有一个数字0,每一秒钟你会随机选择一个[0,2^n-1]的数字,与你手上的数字进行或(c++,c的|,pascal的or)操作。选择数字i的概率是p[i]。保证0<=p[i]<=1,Σp[i]=1问期望多少秒后,你手上的数字变成2^n-1。

Input
第一行输入n表示n个元素,第二行输入2^n个数,第i个数表示选到i-1的概率

Output
仅输出一个数表示答案,绝对误差或相对误差不超过1e-6即可算通过。如果无解则要输出INF

Sample Input
2
0.25 0.25 0.25 0.25

Sample Output
2.6666666667


这题考虑Min-Max容斥:

现有集合(S),令(max(S))表示集合中最大的元素,(min(S))表示集合中最小的元素,那么有

[max(S)=sumlimits_{Tsubseteq S}(-1)^{|T|-1}min(T) ]

对期望同样有效,证明自行百度

因此我们设(E(max(S)))表示(S)中出现次数最晚的元素的时间的期望,(E(min(S)))同理,那么有

[E(max(S))=sumlimits_{Tsubseteq S}(-1)^{|T|-1}E(min(T)) ]

考虑如何求(E(min(T))),发现只要随便或上一位就好,于是有

[E(min(T))=dfrac{1}{sumlimits_{Gcap T ot=varnothing}p[G]} ]

只要任意一个和(T)有交的集合(G)就会产生至少一位

现在问题转化为如何求和(T)有交的部分,可以考虑容斥,求与其不交的集合,令(H=Toplus (2^n-1)),那么显然和(T)不交的集合都是(H)的子集,FWT累计子集和即可

复杂度(O(2^n))

/*program from Wolfycz*/
#include<cmath>
#include<cstdio>
#include<cstring>
#include<iostream>
#include<algorithm>
#define inf 0x7f7f7f7f
using namespace std;
typedef long long ll;
typedef unsigned int ui;
typedef unsigned long long ull;
inline char gc(){
	static char buf[1000000],*p1=buf,*p2=buf;
	return p1==p2&&(p2=(p1=buf)+fread(buf,1,1000000,stdin),p1==p2)?EOF:*p1++;
}
inline int frd(){
	int x=0,f=1; char ch=gc();
	for (;ch<'0'||ch>'9';ch=gc())   if (ch=='-')	f=-1;
	for (;ch>='0'&&ch<='9';ch=gc()) x=(x<<3)+(x<<1)+ch-'0';
	return x*f;
}
inline int read(){
	int x=0,f=1; char ch=getchar();
	for (;ch<'0'||ch>'9';ch=getchar())  if (ch=='-')	f=-1;
	for (;ch>='0'&&ch<='9';ch=getchar())	x=(x<<3)+(x<<1)+ch-'0';
	return x*f;
}
inline void print(int x){
	if (x<0)	putchar('-'),x=-x;
	if (x>9)	print(x/10);
	putchar(x%10+'0');
}
const int N=1<<20;
void FWT(double *a,int n,int type){
	for (int i=2;i<=n;i<<=1)
		for (int j=0;j<n;j+=i)
			for (int k=0;k<i>>1;k++)
				a[j+k+(i>>1)]+=type*a[j+k];
}
double P[N+10];
int cnt[N+10];
int main(){
	int n=read();
	for (int i=0;i<1<<n;i++)	scanf("%lf",P+i);
	for (int i=0;i<1<<n;i++)	cnt[i]=cnt[i>>1]+(i&1);
	FWT(P,1<<n,1);
	double Ans=0;
	for (int i=1;i<1<<n;i++)	if (1-P[((1<<n)-1)^i]>1e-8)	Ans+=(cnt[i]&1?1:-1)/(1-P[((1<<n)-1)^i]);
	printf(Ans<1e-10?"INF
":"%lf
",Ans);
	return 0;
}
原文地址:https://www.cnblogs.com/Wolfycz/p/10437297.html