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POJ 2057 The lost house

這道題求的是期望。

首先,一看到期望,就會想到可以將問題分成若干個子問題,再分開算期望,所以這道題可以使用動態規劃。

注意到每個葉子有房子的概率是均等的。所以答案就是遍歷每個葉子最少的步數/葉子的總數。

所以問題劃歸為求遍歷所有葉子的最少步數。

我們令fail[x]為以x為根的子樹找不到房子的最少步數。

su[x]為以x為根的子樹中找到房子最少步數。

le[x]為以x為根的子樹葉子的個數。

則有 fail[x]=sigma(fail[y]+2);(worm[x]=false) fail[x]=0 (worm[x]=true);

su[x]+=(fail[x]+1)*le[y]+su[y];(其中fail[x]為在y之前沒有找到房子的步數)

顯然,su[x]和x兒子的順序是有很大關係的。

第一種想法是列舉所有的全排列。雖然每個節點只有最多8個兒子,但8!=40320,太大。

第二種想法是貪心。我們可以使用調整的思想來確定兒子的順序。

設y1,y2為x的兩個相鄰的兒子。若y1在y2之前,則ans1=(fail[x]+1)*le[y1]+su[y1]+(fail[x]+2+fail[y1]+1)*le[y2]+su[y2]

若交換y1,y2,則有ans2=(fail[x]+1)*le[y2]+su[y2]+(fail[x]+2+fail[y2]+1)*le[y1]+su[y1]

則ans1-ans2=(fail[y1]+2)*le[y2]-(fail[y2]+2)-le[y1]。

所以可以根據這個排序。然後計算。

【總結】

求期望的題要注意搞清究竟要求什麼,不要盲目上手,要想方設法的將問題化繁為簡。像上述做法,整個過程中不涉及任何浮點運算,十分優秀。

【程式碼】

#include <iostream>
#include <cstring>
#include <string>
#include <cstdio>
#include <algorithm>
#include <vector>
using namespace std;

const int N=1005;

int su[N],fail[N],le[N],n,root;
bool w[N];
vector<int> a[N];

bool cmp(int x,int y)
{
    return (fail[x]+2)*le[y]<(fail[y]+2)*le[x];
}

void dp(int x)
{
    int i,y;
    if (a[x].empty())
    {
        le[x]=1;
        return;
    }
    for (i=0;i<a[x].size();i++)
    {
        y=a[x][i];
        dp(y);
        le[x]+=le[y];
    }
    sort(a[x].begin(),a[x].end(),cmp);
    for (i=0;i<a[x].size();i++)
    {
        y=a[x][i];
        su[x]+=(fail[x]+1)*le[y]+su[y];
        fail[x]+=fail[y]+2;
    }
    if (w[x]) fail[x]=0;
}

int main()
{
    int i,j;
    char ch;

    freopen("in","r",stdin);
    while (1)
    {
        scanf("%d",&n);
        if (n==0) break;
        memset(fail,0,sizeof(fail));
        memset(su,0,sizeof(su));
        memset(le,0,sizeof(le));
        memset(w,0,sizeof(w));
        for (i=1;i<=n;i++)
            a[i].clear();
        for (i=1;i<=n;i++)
        {
            scanf("%d %c",&j,&ch);
            if (j==-1) root=i;
            else a[j].push_back(i);
            w[i]=(ch=='Y'?true:false);
        }
        dp(root);
        printf("%.4f\n",1.0*su[root]/le[root]);
    }
}