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機率 DP

跟機率有關的 DP,包含機率和期望值。

計算機率

AtCoder Educational DP Contest I. Coins

枚硬幣, 是奇數。第 枚丟的時候正⾯機率是 ,反⾯機率是 。現在想要⼀次丟這 個硬幣,問有多少機率正⾯的硬幣個數比反⾯的個數還要更多。

  • 狀態: 代表前 枚硬幣, 枚正面硬幣, 枚反面硬幣的機率。
    • ,最後一個維度可以去除。
  • 轉移
  • 答案:

計算期望值

落谷 P1291 - 百事世界盃之旅

每瓶飲料上有 名球星的名字,每位球星出線機率相同,平均需要幾瓶飲料才能收集完所有 位球星的名字。

  • 狀態: 已收集 位球星的期望值。
  • 轉移:
    • 買到新的球星:
    • 買到重複的球星:
UVa 12730 - Skyrk's Bar

紳士們上小便的時候,彼此之間會隔著 個小便斗 (空著人的小便斗),請問當有 個一排的小便斗,請問壅塞個數的期望值為何 (一次平均可以多少人上小便)。1

  • 狀態: 個小便斗壅塞個數的期望值。
  • 初始狀態:
  • 轉移:

枚舉最後一個人進入的位置 ,期望值為

將所有可能狀況加總,可得轉移式

時,同時只能有 個小便斗使用,這時

UVa 10529 - Dumb Bones

要擺放骨牌,放一張骨牌左倒機率為 ,右倒機率為 ,問放 張連續骨牌的期望次數最小為何?

為放 張連續骨牌的最小期望次數,枚舉最後一張放骨牌的位置 ,試 次的期望值為 為平均要嘗試的次數。

AtCoder Educational DP Contest J. Sushi

個盤子,每個盤子中有 個壽司,每次隨機選一盤吃到一個壽司,如果沒壽司就不吃,問把所有壽司吃完花費次數的期望值是多少?

  • 狀態: 壽司數量為 的盤子數時,所需次數的期望值。

一種狀態定義為 ,但狀態數太多且不固定在這裡不考慮,在這裡定義 為壽司數量為 的盤子數時,所需次數的期望值,又 ,可以去除一個狀態。

  • 轉移:

把轉移式移項變成 ,算完右式後再除以 即為所求。