P3706-[SDOI2017]硬币游戏【高斯消元,字符串hash】
正題
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題目大意
給出 nnn 個長度為 mmm 的 H/TH/TH/T 串。
開始一個空序列,每次隨機在后面加一個 H/TH/TH/T ,求每個串第一次出現的概率。
1≤n,m≤3001\leq n,m\leq 3001≤n,m≤300
解題思路
數據范圍顯然不能在AC自動機上高斯消元,所以得考慮別的方法。
考慮一個很妙的做法,設一個狀態NNN表示目前還沒有匹配完成的串,然后考慮串A=HHTA=HHTA=HHT和串B=THHB=THHB=THH,那么在NNN后面直接插入一個AAA的概率就是p(N+A)=p(N)×2?mp(N+A)=p(N)\times 2^{-m}p(N+A)=p(N)×2?m
但是考慮到有可能NNN先拼出了BBB然后再拼出AAA,此時考慮BBB的后綴對應AAA前綴的有H,HHH,HHH,HH。那么就有
p(N)×2?m=p(N+A)=p(A)+p(B)×2?2+p(B)×2?1p(N)\times 2^{-m}=p(N+A)=p(A)+p(B)\times 2^{-2}+p(B)\times 2^{-1}p(N)×2?m=p(N+A)=p(A)+p(B)×2?2+p(B)×2?1
這樣不難發現對于別的串如果它的一些后綴是這個串的前綴那么就會產生一些概率,用字符串hashhashhash匹配即可。
然后會發現還是少了一個方程,最后一個就是所有串的概率和為111就好了。
這樣就有n+1n+1n+1個方程了。
時間復雜度:O(n2m+n3)O(n^2m+n^3)O(n2m+n3)
code
#include<cstdio> #include<cstring> #include<algorithm> #define ull unsigned long long using namespace std; const int N=310; const ull g=131; int n,m; double a[N][N],b[N],pw[N]; ull h[N][N],p[N];char s[N]; ull geth(int x,int l,int r) {return h[x][r]-h[x][l-1]*p[r-l+1];} void Gauss(int n){for(int i=1;i<=n;i++){int z=i;for(int j=i+1;j<=n;j++)if(a[j][i]>a[z][i])z=i;swap(a[i],a[z]);double x=a[i][i];b[i]/=x;for(int j=i;j<=n;j++)a[i][j]/=x;for(int j=i+1;j<=n;j++){double rate=-a[j][i];for(int k=i;k<=n;k++)a[j][k]+=rate*a[i][k];b[j]+=rate*b[i];}}for(int i=n;i>=1;i--){for(int j=1;j<i;j++){b[j]-=a[j][i]*b[i];a[j][i]=0;}}return; } int main() {scanf("%d%d",&n,&m);p[0]=1;pw[0]=1;for(int i=1;i<=m;i++)pw[i]=pw[i-1]*0.5,p[i]=p[i-1]*g;for(int i=1;i<=n;i++){scanf("%s",s+1);for(int j=1;j<=m;j++)h[i][j]=h[i][j-1]*g+s[j];}for(int i=1;i<=n;i++)for(int j=1;j<=n;j++)for(int k=1;k<=m;k++)if(geth(i,1,k)==geth(j,m-k+1,m))a[i][j]+=pw[m-k];for(int i=1;i<=n;i++)a[i][n+1]=-pw[m],a[n+1][i]=1;b[n+1]=1;Gauss(n+1);for(int i=1;i<=n;i++)printf("%.12lf\n",b[i]);return 0; }總結
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