HDU 2262 Where is the canteen 期望dp+高斯消元
题目链接:
http://acm.hdu.edu.cn/showproblem.php?pid=2262
Where is the canteen
Memory Limit: 65536/32768 K (Java/Others)
样例输出
1.000000
4.000000
-1
题意
给你校园地图:n*m的网格,现在有个人从宿舍出来,要去食堂,由于天太黑,他看不见路,所以他会随机走到相邻的可以到达的点(也就是不是边界和墙,走过的点也还有可能走),问他到达食堂的期望步数。
题解
dp[i][j]表示在i,j点到达食堂需要的期望步数。
根据全期望公式易得:dp[i*m+j]=(ne1+ne2+...+nek)/k+1
明显有环,不能直接递推。数据很小,我们处理下式子:ne1+ne2+...+nek-k*dp[i*m+j]=-k
。然后直接上高斯消元。
代码
#include<map>
#include<set>
#include<cmath>
#include<queue>
#include<stack>
#include<ctime>
#include<vector>
#include<cstdio>
#include<string>
#include<bitset>
#include<cstdlib>
#include<cstring>
#include<iostream>
#include<algorithm>
#include<functional>
using namespace std;
#define X first
#define Y second
#define mkp make_pair
#define lson (o<<1)
#define rson ((o<<1)|1)
#define mid (l+(r-l)/2)
#define sz() size()
#define pb(v) push_back(v)
#define all(o) (o).begin(),(o).end()
#define clr(a,v) memset(a,v,sizeof(a))
#define bug(a) cout<<#a<<" = "<<a<<endl
#define rep(i,a,b) for(int i=a;i<(b);i++)
#define scf scanf
#define prf printf
typedef long long LL;
typedef vector<int> VI;
typedef pair<int,int> PII;
typedef vector<pair<int,int> > VPII;
const int INF=0x3f3f3f3f;
const LL INFL=0x3f3f3f3f3f3f3f3fLL;
const double eps=1e-9;
const double PI = acos(-1.0);
//start----------------------------------------------------------------------
const int maxn=233;
typedef double Matrix[maxn][maxn];
///n*(n+1)的增广矩阵
bool gauss_jordan(Matrix A,int n) {
int i,j,k,r;
for(i=0; i<n; i++) {
r=i;
for(j=i+1; j<n; j++) {
if(fabs(A[j][i])>fabs(A[r][i])) r=j;
}
if(fabs(A[r][i])<eps) continue;
if(r!=i) for(j=0; j<=n; j++) swap(A[r][j],A[i][j]);
for(k=0; k<n; k++) if(k!=i) {
for(j=n; j>=i; j--) A[k][j]-=A[k][i]/A[i][i]*A[i][j];
}
}
///矛盾式
for(int i=n-1; i>=0&&fabs(A[i][i])<eps; i--) {
if(fabs(A[i][n])>eps) return false;
}
return true;
}
Matrix A;
char mat[22][22];
int n,m;
bool vis[22][22];
const int dx[]= {-1,1,0,0};
const int dy[]= {0,0,-1,1};
///求起点所在的联通块,其他不连通的地区不要啦进来算
bool flag;
void dfs(int x,int y) {
vis[x][y]=1;
if(mat[x][y]=='$') flag=true;
for(int i=0; i<4; i++) {
int nx=x+dx[i];
int ny=y+dy[i];
if(nx<0||nx>=n||ny<0||ny>=m) continue;
if(vis[nx][ny]) continue;
if(mat[nx][ny]=='#') continue;
dfs(nx,ny);
}
}
void init() {
clr(vis,0);
clr(A,0);
}
int main() {
while(scf("%d%d",&n,&m)==2) {
init();
for(int i=0; i<n; i++) scf("%s",mat[i]);
int xs,ys;
rep(i,0,n) rep(j,0,m) if(mat[i][j]=='@') {
xs=i,ys=j;
break;
}
flag=false;
dfs(xs,ys);
///根本到不了任何食堂
if(!flag){
puts("-1");
continue;
}
///构造方程组
int nn=n*m;
rep(i,0,n) rep(j,0,m) {
if(!vis[i][j]) continue;
if(mat[i][j]=='$') {
A[i*m+j][i*m+j]=1.0;
} else {
int k=0,ix=i*m+j;
for(int ii=0; ii<4; ii++) {
int nx=i+dx[ii];
int ny=j+dy[ii];
if(nx<0||nx>=n||ny<0||ny>=m) continue;
if(!vis[nx][ny]) continue;
k++;
int iy=nx*m+ny;
A[ix][iy]=1.0;
}
A[ix][ix]=-1.0*k;
A[ix][nn]=-1.0*k;
}
}
bool su=gauss_jordan(A,nn);
int p=xs*m+ys;
if(!su||fabs(A[p][p])<eps) prf("-1\n");
else prf("%.6lf\n",A[p][nn]/A[p][p]);
}
return 0;
}
//end-----------------------------------------------------------------------