POJ 2096 Collecting Bugs (DP求期望) #by Plato
2012-09-25 19:42
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求期望的一道入门题,
引用别人的讲解了
/**
dp求期望的题。
题意:一个软件有s个子系统,会产生n种bug。
某人一天发现一个bug,这个bug属于某种bug,发生在某个子系统中。
求找到所有的n种bug,且每个子系统都找到bug,这样所要的天数的期望。
需要注意的是:bug的数量是无穷大的,所以发现一个bug,出现在某个子系统的概率是1/s,
属于某种类型的概率是1/n。
解法:
dp[i][j]表示已经找到i种bug,并存在于j个子系统中,要达到目标状态的天数的期望。
显然,dp
[s]=0,因为已经达到目标了。而dp[0][0]就是我们要求的答案。
dp[i][j]状态可以转化成以下四种:
dp[i][j] 发现一个bug属于已经找到的i种bug和j个子系统中
dp[i+1][j] 发现一个bug属于新的一种bug,但属于已经找到的j种子系统
dp[i][j+1] 发现一个bug属于已经找到的i种bug,但属于新的子系统
dp[i+1][j+1]发现一个bug属于新的一种bug和新的一个子系统
以上四种的概率分别为:
p1 = i*j / (n*s)
p2 = (n-i)*j / (n*s)
p3 = i*(s-j) / (n*s)
p4 = (n-i)*(s-j) / (n*s)
又有:期望可以分解成多个子期望的加权和,权为子期望发生的概率,即 E(aA+bB+...) = aE(A) + bE(B) +...
所以:
dp[i,j] = p1*dp[i,j] + p2*dp[i+1,j] + p3*dp[i,j+1] + p4*dp[i+1,j+1] + 1;
整理得:
dp[i,j] = ( 1 + p2*dp[i+1,j] + p3*dp[i,j+1] + p4*dp[i+1,j+1] )/( 1-p1 )
= ( n*s + (n-i)*j*dp[i+1,j] + i*(s-j)*dp[i,j+1] + (n-i)*(s-j)*dp[i+1,j+1] )/( n*s - i*j )
**/
引用别人的讲解了
/**
dp求期望的题。
题意:一个软件有s个子系统,会产生n种bug。
某人一天发现一个bug,这个bug属于某种bug,发生在某个子系统中。
求找到所有的n种bug,且每个子系统都找到bug,这样所要的天数的期望。
需要注意的是:bug的数量是无穷大的,所以发现一个bug,出现在某个子系统的概率是1/s,
属于某种类型的概率是1/n。
解法:
dp[i][j]表示已经找到i种bug,并存在于j个子系统中,要达到目标状态的天数的期望。
显然,dp
[s]=0,因为已经达到目标了。而dp[0][0]就是我们要求的答案。
dp[i][j]状态可以转化成以下四种:
dp[i][j] 发现一个bug属于已经找到的i种bug和j个子系统中
dp[i+1][j] 发现一个bug属于新的一种bug,但属于已经找到的j种子系统
dp[i][j+1] 发现一个bug属于已经找到的i种bug,但属于新的子系统
dp[i+1][j+1]发现一个bug属于新的一种bug和新的一个子系统
以上四种的概率分别为:
p1 = i*j / (n*s)
p2 = (n-i)*j / (n*s)
p3 = i*(s-j) / (n*s)
p4 = (n-i)*(s-j) / (n*s)
又有:期望可以分解成多个子期望的加权和,权为子期望发生的概率,即 E(aA+bB+...) = aE(A) + bE(B) +...
所以:
dp[i,j] = p1*dp[i,j] + p2*dp[i+1,j] + p3*dp[i,j+1] + p4*dp[i+1,j+1] + 1;
整理得:
dp[i,j] = ( 1 + p2*dp[i+1,j] + p3*dp[i,j+1] + p4*dp[i+1,j+1] )/( 1-p1 )
= ( n*s + (n-i)*j*dp[i+1,j] + i*(s-j)*dp[i,j+1] + (n-i)*(s-j)*dp[i+1,j+1] )/( n*s - i*j )
**/
#include <cstdio> #include <iostream> #include <fstream> #include <cstring> using namespace std; int main() { freopen("test.txt","r",stdin); int N,S; static double f[1009][1009]; while (~scanf("%d%d",&N,&S)) { //cout<<N<<" "<<S<<endl; double sum = N*S; memset(f,0,sizeof(f)); for (int i = N;i >= 0;i--) { for (int j = S;j >= 0;j--) { if (i == N && j == S) continue; f[i][j] = (((N-i)*j)/sum*f[i+1][j] + (i*(S-j))/(sum)*f[i][j+1] + ((N-i)*(S-j))/sum*f[i+1][j+1] + 1)*(sum/(sum-i*j)); } } printf("%.4lf\n",f[0][0]); } return 0; }
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