#2769. YY的快速排序

YY的快速排序

题目描述

友爱的 YY 小朋友,正在学习快速排序,聪明的他很快就发现,快排是会出现退化的情况的。

于是乎他友爱地发明了用随机化的方法。

但是这个时候友爱的小 YY 还是不满足于现状,他想知道怎么证明快速排序的期望复杂度是 O(n logn)\text{O}(n\ log n)

于是他决定自己定义代价自己算,他的快速排序过程是这样的:

首先在待排序的数字里随机选取一个 XX 作为基准点,然后代价变量 S=S= 划分代价(划分代价即在 XX 的左边比 XX 大的数字的个数 + 在 XX 的右边比 XX 小的数字的个数)+ 将两部分分别递归下去的 SS

注意:划分的过程中保持相对位置不变。

聪明又友爱的他很快就发现 SS 的最大期望是 O(nlogn)\text{O}(n\log n) 的级别的,但是好学的他还想知道对于一个具体的,数字不重复的序列,SS 的期望是多少。当然你要知道 YY 是要拿 UOI 金牌的人,所以他决定让你来完成计算的工作。

输入格式

第一行一个整数 nn
第二行 nn 个整数,表示待排序数列(每个数字均在 int 范围内)。

输出格式

一个实数,SS 的期望值。(保留六位小数)

3
1 2 3
0.000000

数据规模与约定

对于 20%20\% 的数据,1n3001\le n\le 300
对于 100%100\% 的数据,1n1.5×1041\leq n\leq 1.5\times 10^4