【期望dp】
求解达到某一目标的期望花费:因为最终的花费无从知晓(不可能从$\infty$推起),所以期望dp需要倒序求解。
设$f[i][j]$表示在$(i, j)$这个状态实现目标的期望值(相当于是差距是多少)。
首先$f[n][m] = 0$,在目标状态期望值为0。然后$f = (\sum f' × p) + w $,$f'$为上一状态(距离目标更近的那个,倒序),$p$为从$f$转移到$f'$的概率(则从$f'$转移回$f$的概率也为$p$),w为转移的花费。
最后输出初始位置的$f$即可。
特别的,当转移关系不成环时,期望dp可以线性递推。
但当转移关系成环时,期望dp的最终状态相当于一个已知量,而转移关系相当于一个个方程,可以使用【高斯消元】解决。
【概率dp】
概率dp通常已知初始的状态, 然后求解最终达到目标的概率,所以概率dp需要顺序求解。
概率dp相对简单,当前状态只需加上所有上一状态乘上转移概率即可:$f = \sum f'_{i} × p_{i}$
【例题】
【hdu3853】Loops
简单的期望dp题,设$f[i][j]$表示当前位置到达终点的期望体力,则$f[r][c] = 0$。
已知每个位置不动、向下、向右的概率。设p0为当前状态下停留的概率,p1为向下的概率,p2为向右的概率,那么就从终点开始逆推:
$$f[i][j] = p0 × f[i][j] + p1 × f[i + 1][j] + p2 × f[i][j +1] + 2$$
dp强调根据已知推未知,发现等号右边$f[i][j]$正是我们要求的,呢么这就可以构成一个方程了。不过没有那么复杂,因为转移关系不是一个环,只要我们将右边的$f[i][j]$移到左边,再将系数除过去,等号右边就都是已知的了。
【CODE】
#include<iostream> #include<cstdio> #include<cstdlib> #include<cstring> #include<string> #include<vector> #include<algorithm> #include<cmath> using namespace std; const int R = 1005, C = 1005; const double eps = 1e-5; int r, c; double p[R][C][3]; double f[R][C]; int main(){ while(scanf("%d%d", &r, &c) != EOF){ memset(p, 0, sizeof p); memset(f, 0, sizeof f); for(int i = 1; i <= r; i++) for(int j = 1; j <= c; j++) scanf("%lf%lf%lf", &p[i][j][0], &p[i][j][1], &p[i][j][2]); f[r][c] = 0; for(int i = r; i >= 1; i--) for(int j = c; j >= 1; j--){ if(i == r && j == c) continue; if(fabs(1.0 - p[i][j][0]) < eps) continue; f[i][j] = (p[i][j][1] * f[i][j + 1] + p[i][j][2] * f[i + 1][j] + 2.0) / (1.0 - p[i][j][0]); } printf("%.3f\n", f[1][1]); } return 0; }