D:苏卿念发红包

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首先,题目中已经说得很明确了(按照常理也是)。
当有 m m 个包,你第 k k 个抢。 k > m k>m 的话。显然,平时会显示: 来晚了一步,红包已经被领完了 \text{来晚了一步,红包已经被领完了}
就是,已经被第 m m 个及之前的人领完了。所以说,期望是 0 0

然后,看 k < = m k<=m 的时候。

我们构造一个函数 f ( a , b , c ) 表示剩余a元,还有b个包,你在第c个抢得到的期望 f(a,b,c)\text{表示剩余a元,还有b个包,你在第c个抢得到的期望}

于是,我们就有一个期望的转移:

f ( n , m , k ) = m 2 n 0 2 n m f ( n x , m 1 , k 1 )    d x f(n,m,k)=\frac{m}{2n}*\int_{0}^{\frac{2n}{m}}f(n-x,m-1,k-1) \ \ dx

特别的,当 k = 1 k=1

f ( a , b , 1 ) = b 2 a 0 2 a b x   d x f(a,b,1)=\frac{b}{2a}*\int_{0}^{\frac{2a}{b}}x \ dx

m = 1 m=1 时,我们这一类里,只有 m = k = 1 m=k=1 f ( a , 1 , 1 ) = a f(a,1,1)=a


然后我们展开来看:

k ! = m k!=m : :

f ( n , m , k ) = m 2 n 0 2 n m m 1 2 ( n x 1 ) 0 2 ( n x 1 ) m 1 m 2 2 ( n x 1 x 2 )     m k + 2 2 ( n x 1 . . . x k 2 ) 0 2 ( n x 1 . . . x k 2 ) m k + 2 m k + 1 2 ( n x 1 . . . x k 1 ) 0 2 ( n x 1 . . . x k 1 ) m k + 1 x k   d x k   d x k 1 . . .   d x 1 f(n,m,k)=\frac{m}{2n}*\int_{0}^{\frac{2n}{m}}\frac{m-1}{2(n-x_{1})}\int_{0}^{\frac{2(n-x_{1})}{m-1}}\frac{m-2}{2(n-x_{1}-x_{2})} \ …… \ \frac{m-k+2}{2(n-x_{1}...-x_{k-2})}\int_{0}^{\frac{2(n-x_{1}...-x_{k-2})}{m-k+2}}\frac{m-k+1}{2(n-x_{1}...-x_{k-1})}\int_{0}^{\frac{2(n-x_{1}...-x_{k-1})}{m-k+1}}x_{k} \ d_{x_{k}}\ d_{x_{k-1}} ... \ d_{x_{1}}

k = m k=m 时,积分到:

2 2 ( n x 1 . . . x m 2 ) 0 2 ( n x 1 . . . x m 2 ) 2 x m 1   d x m 1   d x m 2 . . .   d x 1 \frac{2}{2(n-x_{1}...-x_{m-2})}\int_{0}^{\frac{2(n-x_{1}...-x_{m-2})}{2}} x_{m-1} \ d_{x_{m-1}}\ d_{x_{m-2}} ... \ d_{x_{1}}

就可以了。


然后 ……

这怎么做?!!! k k 重积分啊,套自适应性辛普森积分?

数据范围一看, T T 了啊。

好吧好吧,我们化简一下看看。


先只看后两项:

$\frac{m-k+2}{2(n-x_{1}…-x_{k-2})}\int_{0}{\frac{2(n-x_{1}…-x_{k-2})}{m-k+2}}\frac{m-k+1}{2(n-x_{1}…-x_{k-1})}\int_{0}{\frac{2(n-x_{1}…-x_{k-1})}{m-k+1}}x_{k} \ d_{x_{k}}\ d_{x_{k-1}} $

我们开始化简:

m k + 2 2 ( n x 1 . . . x k 2 ) 0 2 ( n x 1 . . . x k 2 ) m k + 2 m k + 1 2 ( n x 1 . . . x k 1 ) 1 2 [ 2 ( n x 1 . . . x k 1 ) m k + 1 ] 2 x k   d x k   d x k 1 \frac{m-k+2}{2(n-x_{1}...-x_{k-2})}\int_{0}^{\frac{2(n-x_{1}...-x_{k-2})}{m-k+2}}\frac{m-k+1}{2(n-x_{1}...-x_{k-1})} *\frac{1}{2}*[ \frac{2(n-x_{1}...-x_{k-1})}{m-k+1} ]^{2} x_{k} \ d_{x_{k}}\ d_{x_{k-1}}

m k + 2 2 ( n x 1 . . . x k 2 ) 0 2 ( n x 1 . . . x k 2 ) m k + 2 ( n x 1 . . . x k 1 ) m k + 1 \frac{m-k+2}{2(n-x_{1}...-x_{k-2})}\int_{0}^{\frac{2(n-x_{1}...-x_{k-2})}{m-k+2}} \frac{(n-x_{1}...-x_{k-1})}{m-k+1}

然后,把常数 1 m k + 1 \frac{1}{m-k+1} 提出来,继续拆一个积分号,这里就不写了。

希望自己找一张草稿纸写一下。

神奇的发现。

竟然是那么的相似。

我们很显然的利用数学归纳法。

直接按照相似的公式积第一项,把常数也按照规律写下来。

积分之后,把所有常数消去。

神奇的发现:

f ( n , m , k ) = n m f(n,m,k)=\frac{n}{m}

m m p ! ! ! mmp!!!

(感受到了世界的深深的恶意)

是不是我们算错了?


好,现在请拿起身边的卡西欧计算器。

我们试试样例一:

n = 100 , m = 10 , k = 3 n=100,m=10,k=3

我们把 k = 1 , 2 , 3 k=1,2,3 都试一下。

  n m = 10 \ \frac{n}{m}=10


k = 1   : k=1 \ :

f ( 100 , 10 , 1 ) = 1 20   0 20 x   d x = 10 f(100,10,1)=\frac{1}{20} \ \int_{0}^{20} x\ d_{x} =10


k = 2   : k=2 \ :

f ( 100 , 10 , 2 ) = 1 20 0 20 9 2 ( 100 x 1 ) 0 2 ( 100 x 1 ) 9 x 2    d x 2   d x 1 f(100,10,2)=\frac{1}{20}\int_{0}^{20} \frac{9}{2(100-x_{1})}\int_{0}^{\frac{2(100-x_{1})}{9}} x_{2}\ \ dx_{2} \ dx_{1}

= 1 20 0 20 ( 100 x 1 ) 9   d x 1   = 1 180 0 20 ( 100 x 1 )    d x 1 = 10 =\frac{1}{20}\int_{0}^{20} \frac{(100-x_{1})}{9} \ dx_{1}\ =\frac{1}{180}\int_{0}^{20}(100-x_{1}) \ \ dx_{1}=10


k = 3   : k=3 \ : 算出来也是 10 10


……

好吧,这道题就是 n m \frac{n}{m} 了, O 1 O_{1} 搞出来了。

E N D END

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