#P15985. [PA 2026] 骰子 / Kostki
[PA 2026] 骰子 / Kostki
题目描述
名玩家使用一枚公平的 面骰子(骰子各面编号为 到 ,即每次投掷得到 到 中任意点数的概率均为 )进行骰子游戏。初始时,每位玩家的得分均为零。
在单次行动中,得分最少的玩家投掷骰子,并将投掷结果加到自己的得分上。若在某一时刻有多名玩家并列得分最低,则由其中随机一名玩家行动。
当任意一名玩家累计得分达到 分或以上时,游戏结束。求行动次数的期望值。
输入格式
输入的唯一一行包含三个整数 、、(),分别表示玩家人数、骰子面数以及获胜所需的分数。
输出格式
输出一个数,表示行动次数的期望值,对 取模后输出。
可以证明,答案可以表示为有理数 的形式,其中 和 为整数,且 。请输出 的值。换句话说,输出满足 且 的值 。
2 4 3
457031255
提示
样例解释
现有两名玩家,一枚四面骰子,目标分数为 。第一次投掷时,若玩家投出 或 ,游戏立即结束(概率为 )。否则,第二名玩家进行投掷。同样地,若其投出 或 ,游戏结束(概率同为 )。若未结束,则有 的概率两名玩家均为 分(情形 A), 的概率一名玩家为 分、另一名为 分(情形 B),以及 的概率两名玩家均为 分(情形 C)。
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情形 A: 第一名玩家投掷,游戏以 的概率在第三次行动结束。若未结束,第二名玩家投掷,以 的概率在第四次行动结束。若仍未结束,则游戏必在第五次行动结束(此时得 分的玩家投掷,至少再得 分)。
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情形 B: 第一名玩家投掷,以 的概率在第三次行动结束, 的概率在第四次行动结束。
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情形 C: 游戏必在第三次行动结束。
综合以上各情形,总期望值为:
$$\frac{1}{2} \cdot 1 + \frac{1}{4} \cdot 2 + \frac{1}{4} \cdot \left( \frac{1}{4} \cdot \left( \frac{3}{4} \cdot 3 + \frac{1}{4} \cdot 4 \right) + \frac{1}{4} \cdot \left( \frac{3}{4} \cdot 4 + \frac{1}{4} \cdot 5 \right) \right) + \frac{1}{2} \cdot \left( \frac{3}{4} \cdot 3 + \frac{1}{4} \cdot 4 \right) + \frac{1}{4} \cdot 3 = \frac{461}{4^4}$$由于 ,且 ,故答案为 。