#P16845. [NWRRC 2020]Heroes of Coin Flipping

[NWRRC 2020]Heroes of Coin Flipping

题目描述

现在是 2030 年,职业抛硬币已经成为互联网上最流行的运动。

本届世界锦标赛共有 2k2^k 名选手,编号为 1,2,,2k1,2,\ldots,2^k,采用单败淘汰制。

第一阶段中,选手按如下方式两两比赛:

  • 1122
  • 3344
  • ……
  • 2k12^k-12k2^k

每场比赛的胜者晋级下一阶段。之后每个阶段的规则相同:仍在比赛中的选手按照编号排序,然后相邻两人配对比赛。

kk 阶段只有一场决赛,并产生最终冠军。

任意两名选手实力完全相同,因此任意一场比赛中,两名选手各自获胜的概率都恰好为

12.\frac12.

对于第 XX 阶段的第 YY 场比赛,可以简称为 SXMY

Hedy 错过了比赛直播,因此准备事后观看全部比赛录像。她知道所有参赛选手的名单和编号,但一开始不知道任何比赛结果。

朋友向她推荐了 nn 场比赛,并给定了观看顺序。Hedy 会:

  1. 先按照给定顺序观看这 nn 场比赛;
  2. 再把所有尚未观看的比赛按照一个均匀随机的顺序全部看完。

如果 Hedy 在观看一场比赛之前还不知道这场比赛的胜者是谁,她就认为这场比赛是“精彩的”。

例如,如果她已经看过决赛,那么决赛中的两名选手显然分别是两场半决赛的胜者。因此之后再观看这两场半决赛时,她已经知道其胜者,这些比赛便不再精彩。

请对所有可能的比赛结果和所有可能的随机观看顺序取平均,求 Hedy 观看到的精彩比赛数量的期望

输入格式

第一行包含两个整数 k,nk,n

1k30,1\le k\le 30, 0nmin(2k1,105).0\le n\le \min(2^k-1,10^5).

接下来 nn 行按照 Hedy 的固定观看顺序描述朋友推荐的比赛。

每行包含两个整数 si,mis_i,m_i,表示第 sis_i 阶段的第 mim_i 场比赛:

1sik,1\le s_i\le k, 1mi2ksi.1\le m_i\le 2^{k-s_i}.

所有二元组 (si,mi)(s_i,m_i) 两两不同。

输出格式

输出一个实数,表示精彩比赛数量的期望。

答案的绝对误差或相对误差不超过

10910^{-9}

即可。

样例 1

2 3
1 1
2 1
1 2
2.0

样例 2

2 1
1 1
2.5

样例 3

3 2
3 1
1 4
2.25

样例 4

4 0
6.833333333333333

样例说明

在样例 1 中不存在随机性。前两场比赛一定精彩,第三场一定不精彩。

在样例 2 中,第一场比赛一定精彩。剩余两场比赛有两种等概率观看顺序:

  • 如果先看半决赛再看决赛,那么两场都精彩;
  • 如果先看决赛再看半决赛,那么半决赛不精彩。

因此期望为

1+12(2+1)=2.5.1+\frac12(2+1)=2.5.