P3211-[HNOI2011]XOR和路径【高斯消元】
正题
题目链接:https://www.luogu.com.cn/problem/P3211
题目大意
一个\(n\)个点\(m\)条边的无向图,从\(1\)到\(n\)随机游走。求期望路径异或和。
\(2\leq n\leq 100,1\leq m\leq 10^4\)
解题思路
因为是异或的期望,很难直接处理,所以考虑按位考虑每一位是\(1\)的概率。
然后\(n\)很小就是一个很显然的高斯消元了。设\(f_i\)表示\(i\sim n\)是\(1\)的概率。
\]
时间复杂度\(O(n^3\log w_i)\)
code
#include<cstdio>
#include<cstring>
#include<algorithm>
using namespace std;
const int N=110;
struct node{
int to,next,w;
}a[N*N*2];
int n,m,tot,deg[N],ls[N];
double f[N],ans;
void addl(int x,int y,int w){
a[++tot].to=y;
a[tot].next=ls[x];
ls[x]=tot;a[tot].w=w;
return;
}
namespace G{
double a[N][N],b[N];
void init(){
for(int i=1;i<=n;i++){
for(int j=1;j<=n;j++)a[i][j]=0;
b[i]=0;
}
return;
}
void solve(double *f){
for(int i=1;i<=n;i++){
int z=i;
for(int j=i+1;j<=n;j++)
if(a[j][i]>a[z][i])z=i;
swap(a[i],a[z]);swap(b[i],b[z]);
double inv=a[i][i];
for(int j=i;j<=n;j++)
a[i][j]=a[i][j]/inv;
b[i]=b[i]/inv;
for(int j=i+1;j<=n;j++){
double rate=-a[j][i];
for(int k=i;k<=n;k++)
a[j][k]+=a[i][k]*rate;
b[j]+=b[i]*rate;
}
}
for(int i=n-1;i>=1;i--){
for(int j=i+1;j<=n;j++)
b[i]-=b[j]*a[i][j]/a[j][j];
f[i]=b[i];
}
return;
}
};
void solve(int w){
G::init();G::a[n][n]=1;
for(int x=1;x<n;x++){
for(int i=ls[x];i;i=a[i].next){
int y=a[i].to;
if(a[i].w&w)G::a[x][y]++,G::b[x]++;
else G::a[x][y]--;
}
G::a[x][x]+=deg[x];
}
G::solve(f);ans+=(double)w*f[1];
return;
}
int main()
{
scanf("%d%d",&n,&m);
for(int i=1;i<=m;i++){
int x,y,w;
scanf("%d%d%d",&x,&y,&w);
deg[x]++;addl(x,y,w);
if(x!=y)deg[y]++,addl(y,x,w);
}
for(int i=0;i<=30;i++)
solve(1<<i);
printf("%.3lf\n",ans);
return 0;
}
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