洛谷P2221 [HAOI2012]高速公路(线段树+概率期望)

传送门

首先,答案等于$$ans=\sum_{i=l}^r\sum_{j=i}^r\frac{sum(i,j)}{C_{r-l+1}^2}$$

也就是说所有情况的和除以总的情况数

因为这是一条链,我们可以把边也转化成一个序列,用$i$表示$(i,i+1)$这一条边,那么只要把区间的右端点减一即可

。发现下面的$C_{r-l+1}^2$很好计算,考虑怎么计算上面的,转化,我们考虑每条边会被算多少次,那么答案变成$$\sum_{i=l}^r\sum_{j=i}^r{sum(i,j)}=\sum_{i=l}^rw_i(i-l+1)(r-i+1)$$

也就是说左端点取遍这条边左边的所有点,右端点也取遍右边的所有点

化简之后可以得到$$(r+1)(1-l)\sum w_i+(l+r)w_i*i-\sum w_i*i^2$$

然后用线段树维护即可

ps:$\sum w_i$很好维护,$\sum w_i*i$在区间加的时候用等差数列求和公式计算贡献,$\sum w_i*i^2$用公式$\sum_{i=1}^n i^2=\frac{(2n+1)n(n+1)}{6}$计算前缀和再相减来考虑贡献

pps:因为区间的右端点减一了,所以组合数应该变成$C_{r-l+2}^2$

 //minamoto
#include<bits/stdc++.h>
#define ll long long
using namespace std;
#define getc() (p1==p2&&(p2=(p1=buf)+fread(buf,1,1<<21,stdin),p1==p2)?EOF:*p1++)
char buf[<<],*p1=buf,*p2=buf;
inline int read(){
#define num ch-'0'
char ch;bool flag=;int res;
while(!isdigit(ch=getc()))
(ch=='-')&&(flag=true);
for(res=num;isdigit(ch=getc());res=res*+num);
(flag)&&(res=-res);
#undef num
return res;
}
inline char getop(){
char ch;while((ch=getc())!='C'&&ch!='Q');return ch;
}
char sr[<<],z[];int C=-,Z;
inline void Ot(){fwrite(sr,,C+,stdout),C=-;}
inline void print(ll x){
if(C><<)Ot();if(x<)sr[++C]=,x=-x;
while(z[++Z]=x%+,x/=);
while(sr[++C]=z[Z],--Z);sr[++C]='\n';
}
const int N=1e5+;
inline ll gcd(ll a,ll b){
if(!b) return a;
while(b^=a^=b^=a%=b);
return a;
}
inline ll calc(int x){return 1ll*(x<<|)*x*(x+)/;}
int n,m,tag[N<<];ll sum[N<<][];
#define ls (p<<1)
#define rs (p<<1|1)
inline void upd(int p){for(int i=;i<;++i)sum[p][i]=sum[ls][i]+sum[rs][i];}
inline void ppd(int p,int l,int r,int w){
int x=r-l+;tag[p]+=w;
sum[p][]+=1ll*x*w;
sum[p][]+=1ll*x*w*(l+r)>>;
sum[p][]+=1ll*w*(calc(r)-calc(l-));
}
inline void pd(int p,int l,int r){
int mid=(l+r)>>,w=tag[p];tag[p]=;
ppd(ls,l,mid,w),ppd(rs,mid+,r,w);
}
void update(int p,int l,int r,int ql,int qr,int w){
if(ql<=l&&qr>=r) return ppd(p,l,r,w);
int mid=(l+r)>>;if(tag[p]) pd(p,l,r);
if(ql<=mid) update(ls,l,mid,ql,qr,w);
if(qr>mid) update(rs,mid+,r,ql,qr,w);
upd(p);
}
ll query(int p,int l,int r,int ql,int qr,int t){
if(ql<=l&&qr>=r) return sum[p][t];
int mid=(l+r)>>;ll res=;if(tag[p]) pd(p,l,r);
if(ql<=mid) res+=query(ls,l,mid,ql,qr,t);
if(qr>mid) res+=query(rs,mid+,r,ql,qr,t);
return res;
}
int main(){
// freopen("testdata.in","r",stdin);
n=read(),m=read();--n;ll x,y,g;
while(m--){
char op=getop();int l=read(),r=read();--r;
if(op=='C') x=read(),update(,,n,l,r,x);
else{
y=1ll*(r-l+)*(r-l+)>>;
x=query(,,n,l,r,)*(r+)*(-l)+query(,,n,l,r,)*(l+r)-query(,,n,l,r,);
g=gcd(x,y);print(x/g),sr[C]='/',print(y/g);
}
}
return Ot(),;
}
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