#2767. [JLOI2010]足彩投注

[JLOI2010]足彩投注

题目描述

南非世界杯离我们越来越近了,与足球有紧密联系的足球彩票也越来越引起了人们的强烈关注。

了解足球彩票的人可能知道,足球彩票中有一种游戏叫做“胜负彩”,意为猜比赛的胜负。下面是一些与胜负彩有关的术语:
:每一组有效组合数据。
投注:彩民以现金购买足球彩票的行为。
单式投注:彩民对于所有球队的比赛成绩均只选择一种预测结果的投注方式。投注的数量(注数)为1。
复式投注:彩民对于某些场次的比赛成绩选择两种以上的预测结果的投注方式。投注的数量为复式投注的组合数。例如,某彩民对一场比赛预测了两个结果(例如,胜平),另一场比赛预测了三个结果(胜负平),其他比赛都只预测了一种结果,那么注数就是 2×3=62 \times 3 = 6。这样的一个复式投注,可以看成一个包含六种单式投注的集合。

胜负彩的玩法一般是这样的。彩票机构指定一轮比赛中的若干场,让彩民去猜每场比赛的结果(胜、负、平)。根据彩民猜中比赛的场次,来确定中奖的额度。

我们现在考虑一个简化的模型。对于一轮比赛,彩民需要竞猜其中 n n 场比赛的结果,每场比赛的胜负平都有一个概率 p(i,r) p(i,r) 。其中, i i 表示第 i i 场比赛。 r=0,1,2r = 0, 1, 2,分别表示比赛结果的(主队)负、平、胜。 p(i,r) p(i,r) 则表示第 i i 场比赛、结果为 r r 的概率。此外,还有一个概率 q(i,r) q(i,r),表示第 i i 场比赛,投注购买结果为 r r 的概率。

例如,如果 q(1,0)=0.5 q(1,0) = 0.5,我们可以知道第一场比赛有 50%50\% 的投注会买主队输球。我们假设这 n n 场比赛互不相关,即 p(i,r) p (i,r) 的结果不会受 p(j,r)p(j,r') 的影响, q(i,r)q(i,r) 的结果也不会受 q(j,r)q(j,r) 的影响(rrr\not = r')。

在这个模型里,我们规定,必须猜中全部 n n 场比赛的结果才能获奖。

总奖金为 mm ,由所有获奖的投注平分。因此,对于一个单式投注 Ri={ri,1,ri,2,,ri,n}R_i=\{r_{i,1}, r_{i,2}, …, r_{i,n}\}ri,jr_{i,j} 表示投注 RiR_i 对第 jj 场比赛的预测结果,它的中奖概率为:

P(R1)=j=1np(j,ri,j)P(R_1)=\prod_{j=1}^np(j,r_{i,j})

设投注总数为 NN,那么中奖的投注总数为:

$$\sum_{R_i\in R}\frac{m}{N\times Q(R_i)}\times P(R_i) $$

于是,投注 RiR_i 所能得到的奖金的期望(平均意义下能够获得的奖金数)就是:

mN×Q(Ri)×P(Ri)\frac{m}{N\times Q(R_i)}\times P(R_i)

以上考虑的仅仅是单式投注的情况,即仅考虑单注 RiR_i 的中奖情况。对于复式投注,情况要复杂一些。采用复式投注时,投注的是一个集合 R={R1,R2,,Rk}R = \{R_1, R_2, …, R_k\},其中 kk 是投注的数量。例如,三场比赛,第一场猜“胜负”,第二场猜“平”,第三场猜“负平”,则 k=4k=4RR 集合如下:

$$R_1=(r_{1,1}=0,r_{1,2}=1,r_{1,3}=0)\\ R_2=(r_{2,1}=0,r_{2,2}=1,r_{2,3}=1)\\ R_3=(r_{3,1}=2,r_{3,2}=1,r_{3,3}=0)\\ R_4=(r_{4,1}=2,r_{4,2}=1,r_{4,3}=1) $$

复式投注 R R 中,只要有一个 Ri R_i 猜对所有比赛结果,即可中奖。因此,复式投注 R R 所能获得的奖金的期望就是:

N×Q(Ri)=N×j=1nq(j,ri,j)N\times Q(R_i)=N\times \prod_{j=1}^n q(j,r_{i,j})

我们的问题是,给定 n n 场比赛的信息(胜负平的概率和彩民购买三种结果的概率),以及复式投注中可以购买的最大注数 U U ,要求设计一种复式投注的方案,在不超过最大注数(复式投注的注数 kU k\leq U )的前提下,使得获得奖金的期望最大。

输入格式

第一行四个整数 n,N,m,Un, N, m, U
以下 nn 行,每行六个实数。第 i+1i + 1 行的六个实数为 p(i,0),p(i,1),p(i,2),q(i,0),q(i,1)p(i, 0), p(i, 1), p(i, 2), q(i, 0), q(i, 1)q(i,2)q(i, 2),用来描述第 ii 场比赛的相关信息。其中,p(i,0)+p(i,1)+p(i,2)=1p(i, 0) + p(i, 1) + p(i, 2) = 1q(i,0)+q(i,1)+q(i,2)=1q(i, 0) + q(i, 1) + q(i, 2) = 1q(i,j)0q(i, j) \not = 0

输出格式

一个实数,表示最大的奖金期望的自然对数。

$$\ln \bigg(\max_{|R|\leq U}\bigg\{\sum_{R_i\in R}\frac{m}{N\times Q(R_i)}\times P(R_i)\bigg\}\bigg) $$

输出保留三位小数(四舍五入)。

1 10 10 1
0.3 0.2 0.5 0.7 0.2 0.1
1.609

数据规模与约定

对于 100%100\% 的数据,n,U104n, U \leq 10^4N,m109N,m \leq 10^9