#P14842. [爱沙尼亚2022公开赛]Rikkis teleporter故障传送器
[爱沙尼亚2022公开赛]Rikkis teleporter故障传送器
题目描述
Bitimaa 由 座城市组成,编号为 。城市之间有 条双向公路,每条公路直接连接两座城市,中间没有其他停靠点。
已知:
- 没有公路连接一座城市自身;
- 不存在两条不同公路连接同一对城市;
- 通过这些公路,可以从任意城市到达任意其他城市。
Juku 住在城市 。沿一条公路行走需要 1 小时。
此外,Juku 拥有一个强大的传送器。但是这个传送器坏了:每次使用传送器后,Juku 会以均匀随机的方式出现在某座城市。也就是说,对每座城市而言,传送后 Juku 出现在该城市的概率都是 。传送器也可能让 Juku 留在原地。
传送器的架设是一项复杂且耗时的技术工作:每次 Juku 想使用传送器时,都需要花费 小时。
请你对每个城市 (),求出在 Juku 做出最优选择的前提下,从城市 到城市 平均需要多少时间。
可以证明,在本题限制下,每个 对应的期望值都可以表示成分数 ,其中 和 为整数,并且满足:
输入格式
第一行包含三个整数 。
接下来 行,每行包含两个整数 和 ,表示城市 与城市 之间有一条双向公路。
输出格式
输出 行。
其中第 行输出两个整数 和 ,表示从城市 到城市 ,在最优选择下平均需要 小时。
输出的分数不需要化简。
样例 1
输入
5 5 1
1 2
1 4
2 5
4 5
3 5
输出
1 1
9 4
1 1
2 1
样例解释
可以证明,如果 Juku 从城市 3 出发,最优策略是不断使用传送器,直到他传送到某个不同的城市,然后再沿公路移动。如果 Juku 从其他城市出发,则最优策略是只沿公路移动。
考虑 Juku 从城市 3 出发的情况。第一次传送就到达某座其他城市的概率为 ;第二次才成功的概率为 ;第三次才成功的概率为 ;依此类推。
因此,传送尝试次数的期望为:
$$1\cdot\frac45+2\cdot\frac15\cdot\frac45+3\cdot\frac15\cdot\frac15\cdot\frac45+\cdots=1.25.$$成功传送到其他城市之后:
- 有 的概率在城市 1,不需要再移动;
- 有 的概率在城市 2 或城市 4,从任一城市都需要再走 1 条公路;
- 有 的概率在城市 5,需要再走 2 条公路。
所以总期望时间为:
$$1.25+\frac14\cdot0+\frac12\cdot1+\frac14\cdot2=2.25=\frac94.$$
样例 2
输入
6 9 100
3 4
3 2
6 5
3 6
6 1
6 4
5 4
5 1
2 1
输出
1 1
2 1
2 1
1 1
1 1
样例解释
本例中,传送非常昂贵,因此 Juku 总是沿公路行走才是合理的。
样例 3
输入
15 17 3
14 7
13 6
14 10
1 7
2 12
4 12
4 5
6 10
15 2
13 4
12 15
8 2
9 11
13 10
5 2
2 11
3 9
输出
7 1
318 39
5 1
78 13
2892 723
1 1
8 1
4982 611
3 1
8 1
6 1
5348 1337
2 1
14 2
样例解释
请注意,输出中的分数不需要化简。例如最后一行的分数 与 相同。
数据范围与评分
对于所有数据:
测试点分为以下组。只有通过某组内所有测试点,才能获得该组分数:
- ,20 分;
- ,20 分;
- ,20 分;
- 无额外限制,40 分。