[CF1265E] Beautiful Mirrors 期望DP題解

2020-10-06 16:00:21

題意簡述

GM 有 n ( 1 ≤ n ≤ 2 ∗ 1 0 5 ) n(1≤n≤2*10^5) n(1n2105) 面鏡子,他每天問其中一面鏡子「GM 帥不帥」, i i i 號鏡子有 p i % ( 1 ≤ p i ≤ 100 ) p_i\%(1≤pi≤100) pi%(1pi100) 的概率回答帥。

第一天,GM 會從 1 1 1 號鏡子開始問起。如果某天 GM 問了 i ( i ≠ n ) i(i≠n) i(i=n)號鏡子,並且鏡子回答帥,那麼第二天 GM 會問 i + 1 i+1 i+1 號鏡子。如果某天 GM 問了 n n n 號鏡子,並且鏡子回答帥,那麼 GM 就覺得很滿意,並且以後不會再問鏡子了。如果某天鏡子沒有回答帥,那麼第二天 GM 會重新從 1 1 1 號鏡子開始問。

求到 GM 滿意為止,問鏡子的期望天數。

輸入格式

第一行輸入一個整數 n ( 1 ≤ n ≤ 2 ∗ 1 0 5 ) n(1 \leq n \leq 2 * 10^5) n(1n2105),表示鏡子的個數。

第二行輸入 n n n 個整數 p 1 , p 2 , . . . , p n ( 1 ≤ p i ≤ 100 ) p_1,p_2,...,p_n(1 \leq p_i \leq 100) p1,p2,...,pn(1pi100)

輸出格式

輸出一個整數,為答案模 998244353 998244353 998244353 的結果。

說明/提示

在第一個樣例,只有一個鏡子,並且它有 1 2 1 \over 2 21 的概率告訴GM 很漂亮。所以,讓 GM 開心到極點的期望天數是 2 2 2 天。

樣例

輸入1

1
50

輸出1

2

輸入2

3
10 20 50

輸出2

112

分析

d p [ i ] dp[i] dp[i] 為到了第 i i i 個鏡子,並且 GM 滿意的期望天數。
如果你學過期望,就不難推出 d p [ i ] = 1 × ( d p [ i − 1 ] + 1 ) × p i 100 + 2 × ( d p [ i − 1 ] + 1 ) × p i 100 × ( 1 − p i 100 ) + k × ( d p [ i − 1 ] + 1 ) × p i 100 × ( 1 − p i 100 ) k − 1 . . . dp[i]= 1\times (dp[i - 1] + 1) \times {p_i \over 100} + 2 \times (dp[i - 1] + 1) \times {p_i \over 100} \times (1 - {p_i \over 100} ) + k \times (dp[i - 1] + 1) \times {p_i \over 100} \times (1 - {p_i \over 100} ) ^ {k - 1}... dp[i]=1×(dp[i1]+1)×100pi+2×(dp[i1]+1)×100pi×(1100pi)+k×(dp[i1]+1)×100pi×(1100pi)k1...
          = ∑ k × ( d p [ i − 1 ] + 1 ) × p i 100 × ( 1 − p i 100 ) k − 1 ( k = 1 , 2 , 3... ) \ \ \ \ \ \ \ \ \ =\sum k \times (dp[i - 1] + 1) \times {p_i \over 100} \times (1 - {p_i \over 100} ) ^ {k - 1}(k=1,2,3...)          =k×(dp[i1]+1)×100pi×(1100pi)k1(k=1,2,3...)
          = ( d p [ i − 1 ] + 1 ) × p i 100 × ∑ j = 1 ∞ ∑ k = j ∞ ( 1 − p i 100 ) k − 1 \ \ \ \ \ \ \ \ \ =(dp[i - 1] + 1) \times {p_i \over 100} \times \sum \limits_{j = 1} ^{\infty} \sum \limits_{k = j} ^{\infty}(1 - {p_i\over100})^{k - 1}          =(dp[i1]+1)×100pi×j=1k=j(1100pi)k1
突然發現,後面那一堆就是等比數列求和。於是那一堆
= ∑ j = 1 ∞ 100 p i ( 1 − p i 100 ) j − 1                         =\sum \limits_{j = 1} ^{\infty}{100 \over p_i}(1 - {p_i\over100})^{j - 1}\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ =j=1pi100(1100pi)j1                       
= 100 p i × ∑ j = 1 ∞ ( 1 − p i 100 ) j − 1                    ={100 \over p_i}\times\sum \limits_{j = 1} ^{\infty}(1 - {p_i\over100})^{j - 1}\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ =pi100×j=1(1100pi)j1                  
= ( 100 p i ) 2                                                =({100 \over p_i})^2\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ =(pi100)2                                              
代入原式,於是 d p [ i ] = ( d p [ i − 1 ] + 1 ) × 100 p i             dp[i]=(dp[i - 1] + 1) \times {100 \over p_i}\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ dp[i]=(dp[i1]+1)×pi100           
這裡需要除法取模,要用到乘法逆元,我用的是費馬小定理。

程式碼

#include <cstdio>
#include <algorithm>
#include <cmath>
#include <climits>
#include <cstring>
#define LL long long
using namespace std;
const int MAXN = 2 * 1e5 + 5, Mod = 998244353;
int n, a[MAXN], dp[MAXN];
int Quick_Pow(int x, int y) {
	int i = x, j = y, ans = 1;
	for(; j; j >>= 1) {
		if(j & 1) ans = (LL)ans * i % Mod;
		i = (LL)i * i % Mod;
	}
	return ans;
}
int main() {
	scanf("%d", &n);
	for(int i = 1; i <= n; i ++) {
		scanf("%d", &a[i]);
	}
	for(int i = 1; i <= n; i ++) {
		dp[i] = (LL)(dp[i - 1] + 1) * 100 % Mod;
		dp[i] = (LL)dp[i] * Quick_Pow(a[i], Mod - 2) % Mod;
	}
	printf("%d", dp[n]);
	return 0;
}