A2583 | 博弈论与概率统计
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题目描述
Alice 和 Bob 在玩一个双人游戏。每一轮中,Alice 有 $p$ 的概率胜利,$1-p$ 的概率失败,不会出现平局。
双方初始时各有 $0$ 分,当一个人胜利的时候,他会获得一分,失败则扣掉一分。遗憾的是,博弈论世界的人目前是无法理解负数的,因此,如果某个人输掉一轮比赛的时候他只有 $0$ 分,那么他就不会被扣分(对方会照常加一分)。游戏一共要进行 $N+M$ 轮,Alice 想请你帮她算算在游戏结束时她的得分的数学期望。
“这算啥,我小 L 分分钟搞定!”。比小 L 更熟练的你当然也是随手就算出来了,但就在你打算告诉 Alice 答案之前,博弈论世界之神——temporaryDO 出现了,他给大家带来了一个重要信息:这 $N+M$ 轮游戏中, Alice 恰好赢了 $N$ 轮!
熟知条件概率那套理论的你**立刻**注意到,你需要修改自己的计算方法来得到正确的答案了。
为了避免精度问题,请将结果对 $10^9+7$ 取模。即,我们的数据保证答案是一个有理数 $\frac{p}{q}$,且有 $10^9+7\nmid q$,你只需要找到一个整数 $x\in [0, 10^9+7)$ 使得 $qx\equiv p\pmod{10^9+7}$ 即可。
双方初始时各有 $0$ 分,当一个人胜利的时候,他会获得一分,失败则扣掉一分。遗憾的是,博弈论世界的人目前是无法理解负数的,因此,如果某个人输掉一轮比赛的时候他只有 $0$ 分,那么他就不会被扣分(对方会照常加一分)。游戏一共要进行 $N+M$ 轮,Alice 想请你帮她算算在游戏结束时她的得分的数学期望。
“这算啥,我小 L 分分钟搞定!”。比小 L 更熟练的你当然也是随手就算出来了,但就在你打算告诉 Alice 答案之前,博弈论世界之神——temporaryDO 出现了,他给大家带来了一个重要信息:这 $N+M$ 轮游戏中, Alice 恰好赢了 $N$ 轮!
熟知条件概率那套理论的你**立刻**注意到,你需要修改自己的计算方法来得到正确的答案了。
为了避免精度问题,请将结果对 $10^9+7$ 取模。即,我们的数据保证答案是一个有理数 $\frac{p}{q}$,且有 $10^9+7\nmid q$,你只需要找到一个整数 $x\in [0, 10^9+7)$ 使得 $qx\equiv p\pmod{10^9+7}$ 即可。
输入格式
输入的第一行包含两个正整数 $T$, $P'$,其中 $T$ 表示数据组数,$\frac{P'}{1000}$ 表示 $p$ ,即 Alice 在每轮游戏中的获胜概率。
接下来 $T$ 行,每行两个非负整数 $N,M$,表示一组数据。
接下来 $T$ 行,每行两个非负整数 $N,M$,表示一组数据。
输出格式
输出 $T$ 行,每行一个整数,表示对应数据的答案。
输入输出样例
输入 #1
3 500 1 1 2 3 4 4
输出 #1
500000004 200000002 728571435
每一轮游戏 Alice 均有 $\frac{1}{2}$ 的概率胜利。
* 对于第一组数据,Alice 的胜利可能在第一轮或第二轮,并且概率相等。若她在第一轮胜利,则最终得分为 $0$,否则她的得分为 $1$。故期望为 $\frac{1}{2}$,验证发现 $2\times 500000004\equiv 1\pmod{10^9+7}$。
* 对于第二组数据,所求期望为 $\frac{3}{5}$。
* 对于第三组数据,所求期望为 $\frac{93}{70}$。
【数据范围与约定】
1. 对于 10% 的数据,$N,M,T\le 50$ 。
2. 对于另外 20% 的数据,$N,M,T\le 2000$ 。
3. 对于另外 20% 的数据,$N,M\le 10^5$,$|N-M|\le 200$,$T\le 2\times 10^5$ 。
4. 对于另外 20% 的数据,$N,M,T\le 5\times 10^4$ 。
5. 对于 100% 的数据,$N+M,T\le 2.5\times 10^5$, $0 < P' < 1000$ 。
* 对于第一组数据,Alice 的胜利可能在第一轮或第二轮,并且概率相等。若她在第一轮胜利,则最终得分为 $0$,否则她的得分为 $1$。故期望为 $\frac{1}{2}$,验证发现 $2\times 500000004\equiv 1\pmod{10^9+7}$。
* 对于第二组数据,所求期望为 $\frac{3}{5}$。
* 对于第三组数据,所求期望为 $\frac{93}{70}$。
【数据范围与约定】
1. 对于 10% 的数据,$N,M,T\le 50$ 。
2. 对于另外 20% 的数据,$N,M,T\le 2000$ 。
3. 对于另外 20% 的数据,$N,M\le 10^5$,$|N-M|\le 200$,$T\le 2\times 10^5$ 。
4. 对于另外 20% 的数据,$N,M,T\le 5\times 10^4$ 。
5. 对于 100% 的数据,$N+M,T\le 2.5\times 10^5$, $0 < P' < 1000$ 。
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