#P12857. [NERC 2020 Online] Hit the Hay
[NERC 2020 Online] Hit the Hay
Description
有人认为哄婴儿入睡是一门艺术,但这个问题将证明它其实只是数学。
考虑一个夜晚,父母正试图哄婴儿入睡。闹钟会在夜晚结束时响起,父母不能更改闹钟时间,因此夜晚的时长固定为从现在开始的 小时。
婴儿可能处于以下三种状态之一:
- 状态 0 表示婴儿醒着;
- 状态 1 表示婴儿处于浅睡眠;
- 状态 2 表示婴儿处于深睡眠。
婴儿初始状态为 0,状态变化是连续而非离散的。给定三个概率值 、 和 。当婴儿处于状态 时,接下来的 小时内不发生状态变化的概率为 ( 为正实数)。换句话说,下一次状态变化的时间服从指数分布,其累积分布函数为 。
当状态变化发生时:
- 如果婴儿当前处于状态 0,则必定转移到状态 1;
- 如果处于状态 2,也必定转移到状态 1;
- 如果处于状态 1,则以概率 转移到状态 0,以概率 转移到状态 2。
父母可以自行决定何时入睡,但只有婴儿处于状态 1 或 2 时才能入睡(状态 0 时婴儿会哭闹吵醒父母)。即使婴儿处于可入睡状态,父母也可以选择保持清醒。若保持清醒,父母可以:
- 观察婴儿当前状态;
- 阻止婴儿醒来:如果婴儿根据规则本应从状态 1 转移到状态 0,而父母未入睡,则婴儿会被安抚并保持在状态 1。
父母可以根据婴儿当前状态或时间等因素自由决定何时入睡。一旦入睡,将持续睡眠直到:
- 婴儿醒来(进入状态 0),或
- 闹钟在 小时结束时响起。
若被婴儿吵醒,父母可以再次选择入睡时机。
问题:在最优策略下,父母能获得的最大期望睡眠时长是多少?
Input Format
第一行输入整数 ()——测试用例数量。
接下来 行,每行包含 5 个精确到小数点后一位的浮点数,依次为:、、、、(;)。
Output Format
输出 行,每行一个浮点数表示对应测试用例的最大期望睡眠时长。答案与标准解的绝对误差不超过 即视为正确。
2
10.0 0.5 0.5 0.5 0.5
8.0 0.1 0.9 0.9 0.1
6.5990202123649855
7.540407031059442
Hint
翻译由 DeepSeek V3 完成
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