[CF1265E] Beautiful Mirrors 期望DP题解

    科技2022-08-04  105

    题意简述

    GM 有 n ( 1 ≤ n ≤ 2 ∗ 1 0 5 ) n(1≤n≤2*10^5) n(1n2105) 面镜子,他每天问其中一面镜子“GM 帅不帅”, i i i 号镜子有 p i % ( 1 ≤ p i ≤ 100 ) p_i\%(1≤pi≤100) pi%(1pi100) 的概率回答帅。

    第一天,GM 会从 1 1 1 号镜子开始问起。如果某天 GM 问了 i ( i ≠ n ) i(i≠n) i(i=n)号镜子,并且镜子回答帅,那么第二天 GM 会问 i + 1 i+1 i+1 号镜子。如果某天 GM 问了 n n n 号镜子,并且镜子回答帅,那么 GM 就觉得很满意,并且以后不会再问镜子了。如果某天镜子没有回答帅,那么第二天 GM 会重新从 1 1 1 号镜子开始问。

    求到 GM 满意为止,问镜子的期望天数。

    输入格式

    第一行输入一个整数 n ( 1 ≤ n ≤ 2 ∗ 1 0 5 ) n(1 \leq n \leq 2 * 10^5) n(1n2105),表示镜子的个数。

    第二行输入 n n n 个整数 p 1 , p 2 , . . . , p n ( 1 ≤ p i ≤ 100 ) p_1,p_2,...,p_n(1 \leq p_i \leq 100) p1,p2,...,pn(1pi100)

    输出格式

    输出一个整数,为答案模 998244353 998244353 998244353 的结果。

    说明/提示

    在第一个样例,只有一个镜子,并且它有 1 2 1 \over 2 21 的概率告诉GM 她很漂亮。所以,让 GM 开心到极点的期望天数是 2 2 2 天。

    样例

    输入1

    1 50

    输出1

    2

    输入2

    3 10 20 50

    输出2

    112

    分析

    d p [ i ] dp[i] dp[i] 为到了第 i i i 个镜子,并且 GM 满意的期望天数。 如果你学过期望,就不难推出 d p [ i ] = 1 × ( d p [ i − 1 ] + 1 ) × p i 100 + 2 × ( d p [ i − 1 ] + 1 ) × p i 100 × ( 1 − p i 100 ) + k × ( d p [ i − 1 ] + 1 ) × p i 100 × ( 1 − p i 100 ) k − 1 . . . dp[i]= 1\times (dp[i - 1] + 1) \times {p_i \over 100} + 2 \times (dp[i - 1] + 1) \times {p_i \over 100} \times (1 - {p_i \over 100} ) + k \times (dp[i - 1] + 1) \times {p_i \over 100} \times (1 - {p_i \over 100} ) ^ {k - 1}... dp[i]=1×(dp[i1]+1)×100pi+2×(dp[i1]+1)×100pi×(1100pi)+k×(dp[i1]+1)×100pi×(1100pi)k1...           = ∑ k × ( d p [ i − 1 ] + 1 ) × p i 100 × ( 1 − p i 100 ) k − 1 ( k = 1 , 2 , 3... ) \ \ \ \ \ \ \ \ \ =\sum k \times (dp[i - 1] + 1) \times {p_i \over 100} \times (1 - {p_i \over 100} ) ^ {k - 1}(k=1,2,3...)          =k×(dp[i1]+1)×100pi×(1100pi)k1(k=1,2,3...)           = ( d p [ i − 1 ] + 1 ) × p i 100 × ∑ j = 1 ∞ ∑ k = j ∞ ( 1 − p i 100 ) k − 1 \ \ \ \ \ \ \ \ \ =(dp[i - 1] + 1) \times {p_i \over 100} \times \sum \limits_{j = 1} ^{\infty} \sum \limits_{k = j} ^{\infty}(1 - {p_i\over100})^{k - 1}          =(dp[i1]+1)×100pi×j=1k=j(1100pi)k1 突然发现,后面那一堆就是等比数列求和。于是那一堆 = ∑ j = 1 ∞ 100 p i ( 1 − p i 100 ) j − 1                         =\sum \limits_{j = 1} ^{\infty}{100 \over p_i}(1 - {p_i\over100})^{j - 1}\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ =j=1pi100(1100pi)j1                        = 100 p i × ∑ j = 1 ∞ ( 1 − p i 100 ) j − 1                    ={100 \over p_i}\times\sum \limits_{j = 1} ^{\infty}(1 - {p_i\over100})^{j - 1}\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ =pi100×j=1(1100pi)j1                   = ( 100 p i ) 2                                                =({100 \over p_i})^2\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ =(pi100)2                                               代入原式,于是 d p [ i ] = ( d p [ i − 1 ] + 1 ) × 100 p i             dp[i]=(dp[i - 1] + 1) \times {100 \over p_i}\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ dp[i]=(dp[i1]+1)×pi100            这里需要除法取模,要用到乘法逆元,我用的是费马小定理。

    代码

    #include <cstdio> #include <algorithm> #include <cmath> #include <climits> #include <cstring> #define LL long long using namespace std; const int MAXN = 2 * 1e5 + 5, Mod = 998244353; int n, a[MAXN], dp[MAXN]; int Quick_Pow(int x, int y) { int i = x, j = y, ans = 1; for(; j; j >>= 1) { if(j & 1) ans = (LL)ans * i % Mod; i = (LL)i * i % Mod; } return ans; } int main() { scanf("%d", &n); for(int i = 1; i <= n; i ++) { scanf("%d", &a[i]); } for(int i = 1; i <= n; i ++) { dp[i] = (LL)(dp[i - 1] + 1) * 100 % Mod; dp[i] = (LL)dp[i] * Quick_Pow(a[i], Mod - 2) % Mod; } printf("%d", dp[n]); return 0; }
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