51nod1667-概率好题【容斥,组合数学】
正題
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題目大意
兩個(gè)人。
第一個(gè)人有k1k_1k1?個(gè)集合,第iii個(gè)包括了范圍[L1i,R1i][L1_i,R1_i][L1i?,R1i?]的整數(shù)。
第二個(gè)人有k2k_2k2?個(gè)集合,第iii個(gè)包括了范圍[L2i,R2i][L2_i,R2_i][L2i?,R2i?]的整數(shù)。
現(xiàn)在兩個(gè)人分別從各個(gè)集合中取出一個(gè)數(shù)字然后求和。
求第一個(gè)人大于/等于/小于第二個(gè)人的概率。
1≤T≤5,≤k1,k2≤8,1≤L,R≤1071\leq T\leq 5,\leq k_1,k_2\leq 8,1\leq L,R\leq 10^71≤T≤5,≤k1?,k2?≤8,1≤L,R≤107
解題思路
很神奇的題,設(shè)xi∈[0,R1i?L1i],yi∈[0,R2i?L2i]x_i\in[0,R1_i-L1_i],y_i\in[0,R2_i-L2_i]xi?∈[0,R1i??L1i?],yi?∈[0,R2i??L2i?]那么要求(求小于的話(huà))
∑i=1k1L1i+∑i=1k1xi<∑i=1k2R2i?∑i=1k2yi\sum_{i=1}^{k_1}L1_i+\sum_{i=1}^{k_1}x_i<\sum_{i=1}^{k_2}R2_i-\sum_{i=1}^{k_2}y_ii=1∑k1??L1i?+i=1∑k1??xi?<i=1∑k2??R2i??i=1∑k2??yi?
?∑i=1k1xi+∑i=1k2yi<∑i=1k2R2i?∑i=1k1L1i\Rightarrow \sum_{i=1}^{k_1}x_i+\sum_{i=1}^{k_2}y_i<\sum_{i=1}^{k_2}R2_i-\sum_{i=1}^{k_1}L1_i?i=1∑k1??xi?+i=1∑k2??yi?<i=1∑k2??R2i??i=1∑k1??L1i?
右邊是已知的,那考慮到kkk很小那這個(gè)問(wèn)題就是一個(gè)很簡(jiǎn)單的組合數(shù)問(wèn)題了。
枚舉一些突破范圍限制的數(shù)然后容斥即可。
時(shí)間復(fù)雜度:O(2kk)O(2^kk)O(2kk)
code
#include<cstdio> #include<cstring> #include<algorithm> #define ll long long using namespace std; const ll P=1e9+7; ll T,n,m,sum,S,ans1,ans2,ans3,w[30],inv[30]; ll power(ll x,ll b){ll ans=1;while(b){if(b&1)ans=ans*x%P;x=x*x%P;b>>=1;}return ans; } ll C(ll n,ll m){ll ans=1;for(ll i=n;i>n-m;i--)ans=ans*i%P;return ans*inv[m]%P; } void dfs(ll x,ll s,ll f,ll &sum){if(s<0)return;if(x>n+m){(sum+=C(s+n+m,n+m)*f)%=P;return;}dfs(x+1,s,f,sum);dfs(x+1,s-w[x]-1,-f,sum);return; } signed main() {inv[1]=1;for(ll i=2;i<30;i++)inv[i]=P-inv[P%i]*(P/i)%P;inv[0]=1;for(ll i=1;i<30;i++)inv[i]=inv[i-1]*inv[i]%P;scanf("%lld",&T);while(T--){scanf("%lld",&n);sum=-1;S=1;for(ll i=1,l;i<=n;i++)scanf("%lld%lld",&l,&w[i]),w[i]=w[i]-l,sum-=l,S=S*(w[i]+1)%P;scanf("%lld",&m);for(ll i=n+1,l;i<=n+m;i++)scanf("%lld%lld",&w[i],&l),w[i]=l-w[i],sum+=l,S=S*(w[i]+1)%P;ll ans1=0;dfs(1,sum,1,ans1);ll ans2=0;dfs(1,sum+1,1,ans2);ll ans3=(S-ans2)%P,invn=power(S,P-2);ans2=(ans2-ans1)%P;ans3=ans3*invn%P;ans1=ans1*invn%P;ans2=ans2*invn%P;printf("%lld %lld %lld\n",(ans3+P)%P,(ans2+P)%P,(ans1+P)%P);}return 0; }總結(jié)
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