【bzoj1778】驱逐猪猡

  • 高斯消元重修系列第四题

这种题目算是一种讨论题,给了我们很多关于用高斯消元求解带环$dp$的启示

设向量$T(i)=${$x_1,x_2,……,x_n$}表示 $i$ 时刻在点 $x$ 爆炸的概率

我们构造转移矩阵 $E_{i,j}$ 表示从 $j$ 转移到 $i$ 的概率

则$E_{i,j}=\sum (1-\frac{P}{Q}) \times \frac{1}{d_j}$

那么最终的答案向量$ans=\frac{P}{Q} \times T_0 (E^0+E^1+E^2+……)= \frac{P}{Q} \times T_0 \times \frac{I}{I-E}$ (I为单位矩阵)

如果你想用矩阵求逆的话直接做就行了,但是这里我们用高斯消元来做:

把分母移到左边得:$(I-E) \times ans = \frac{P}{Q} \times T_0 \times I$

然后就符合高斯消元的套路了:(I-E)是系数矩阵,ans是答案向量

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#include<bits/stdc++.h>
#define FILE "read"
#define eps 1e-10
using namespace std;
struct node{int x,y;}e[50010];
double a[305][305];
int n,m,p,q,d[305];
inline int read(){
int x=0,f=1; char ch=getchar();
while(!isdigit(ch)) {if(ch=='-') f=-1; ch=getchar();}
while(isdigit(ch)) {x=x*10+ch-'0'; ch=getchar();}
return x*f;
}
void init(){
n=read(); m=read(); p=read(); q=read();
double rate=(double)p/q;
for(int i=1;i<=m;++i){
e[i].x=read(); e[i].y=read();
d[e[i].x]++; d[e[i].y]++;
}
for(int i=1;i<=m;++i){
a[e[i].x][e[i].y]+=(rate-1)/d[e[i].y];
a[e[i].y][e[i].x]+=(rate-1)/d[e[i].x];
}
for(int i=1;i<=n;++i) a[i][i]+=1.0;
a[1][n+1]=rate;
}
bool gauss(){
int now=1;
for(int i=1,temp;i<=n;++i){
for(temp=now;temp<=n;++temp) if(fabs(a[temp][i])>eps) break;
if(temp>n) continue;
if(temp!=now) swap(a[temp],a[now]);
double t=a[now][i];
for(int j=i+1;j<=n+1;++j) a[now][j]/=t;
for(int j=1;j<=n;++j)if(j!=now){
double t=a[j][i];
for(int k=i+1;k<=n+1;++k) a[j][k]-=t*a[now][k];
}
++now;
}
for(int i=now;i<=n;++i) if(fabs(a[i][n+1])>eps) return 0;
return 1;
}
void putout(){
for(int i=1;i<=n;++i) printf("%.9lf\n",a[i][n+1]);
}
int main(){
freopen(FILE".in","r",stdin);
freopen(FILE".out","w",stdout);
init(); gauss(); putout();
return 0;
}
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