神、上帝以及老天爷
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Problem Description
HDU 2006‘10 ACM contest的颁奖晚会隆重开始了!
为了活跃气氛,组织者举行了一个别开生面、奖品丰厚的抽奖活动,这个活动的具体要求是这样的:
首先,所有参加晚会的人员都将一张写有自己名字的字条放入抽奖箱中;
然后,待所有字条加入完毕,每人从箱中取一个字条;
最后,如果取得的字条上写的就是自己的名字,那么“恭喜你,中奖了!”
大家可以想象一下当时的气氛之热烈,毕竟中奖者的奖品是大家梦寐以求的Twins签名照呀!不过,正如所有试图设计的喜剧往往以悲剧结尾,这次抽奖活动最后竟然没有一个人中奖!
我的神、上帝以及老天爷呀,怎么会这样呢?
不过,先不要激动,现在问题来了,你能计算一下发生这种情况的概率吗?
不会算?难道你也想以悲剧结尾?!
Input
输入数据的第一行是一个整数C,表示测试实例的个数,然后是C 行数据,每行包含一个整数n(1<n<=20),表示参加抽奖的人数。
Output
对于每个测试实例,请输出发生这种情况的百分比,每个实例的输出占一行, 结果保留两位小数(四舍五入),具体格式请参照sample output。
Sample Input
1 2
Sample Output
50.00%
N张字条的所有排列可能自然是A(N,N)= N!种排列方式
现在的问题就是N张字条的错排方式有几种。分两种情况讨论
①:如果前面N-1个人拿的都不是自己的字条,即前N-1个人满足错排,那么只要第N个人把自己的票与前面N-1个人中的任意一个交换,就可以满足N个人的错排。这时有f(N-1)种方法。
②:如果前N-1个人不满足错排,而第N个人把自己的字条与其中一个人交换后恰好满足错排。即在前面N-1人中,有N-2个人满足错排,有且只有一个人拿的是自己的字条,而第N个人恰好与他做了交换,这时候就满足了错排。这时有f(n-2)种方法
对于①,因为前N-1个人中,每个人都有机会与第N个人交换,所以有N-1种交换的可能。
对于②,因为前N-1个人中,每个人都有机会拿着自己的字条。所以也有N-1种交换的可能。
所以得错排递推公式
1.
D[n] = (n-
1
)*(D[n-
1
]+D[n-
2
])
D(1)=0;D(2)=1;
由于计算n!和D[n]数字会非常大,所以我们采用边做边除而不是先算D(n),再除n!的方法。
1.
已知D[n]=(n-
1
)(D[n-
1
]+D[n-
2
]);
2.
f[n]=D[n]/n!;则有D[n]=n!*f[n];
3.
代入可得f[n]=(n-
1
)(f[n-
1
]*(n-
1
)!+f[n-
2
]*(n-
2
)!)/n!;
4.
即得到错排概率公式
f[n]=
(f[n-
1
](n-1)+f[n-
2
])/n;
#include <stdio.h> int main() { double a[22]={0,0,1}; __int64 i,n=3,m,t,j; char d='%'; while(n<22) { a[n]=(n-1)*(a[n-1]+a[n-2]); n++; } while(scanf("%d",&i)!=EOF) { while(i--) { t=1; scanf("%d",&m); for(j=1;j<=m;j++) t*=j; printf("%.2lf%%\n",a[m]*100/t); } } return 0; }
明显超时;
ac代码;
#include <stdio.h> int main() { double a[22]={0,0,0.5}; int i,n=3,m,t,j; while(n<22) { a[n]=(a[n-1]*(n-1)+a[n-2])/n; n++; } while(scanf("%d",&i)!=EOF) { while(i--) { scanf("%d",&m); printf("%.2lf%%\n",a[m]*100); } } return 0;