#P5589. 小猪佩奇玩游戏

小猪佩奇玩游戏

题目描述

佩奇和乔治玩游♂戏。

佩奇在黑板上写下数字 {1,2,,n}\{1,2,\cdots,n\} ,每次他们会等概率地报出黑板上的一个数字 xx ,并删除所有 xx 的正整数次幂。

形式化地,给定数列 {1,2,,n}\{1,2,\cdots,n\} ,每次等概率选出数列中存在的 11 个数字 xx ,并将形如 {xk,kZ+}\{x^k,k \in Z^{+}\} 的数字删除。

他们玩了整整一个下午,游戏还是没有结束,所以他们想知道,该游戏期望在多少轮后会结束。

如果你的答案与正确答案的绝对误差在 10410^{-4} 以内,则被判定为正确。

输入格式

第一行 11 个正整数 tt,表示佩奇和乔治打算玩 tt 轮游戏。

之后 tt 行,每行 11 个正整数 nn,表示佩奇在黑板上写下了数字 {1,2,,n}\{1,2,\cdots,n\} 并将进行游戏。

输出格式

一共 tt 行,每行 11 个小数,表示答案,答案保留小数。

如果你的答案与正确答案的绝对误差在 10410^{-4}以内,则被判定为正确。

5
4
8
16
32
100
3.50000000
7.00000000
13.83333333
28.33333333
93.41666667

提示

对于 n=4n=4

若删除的顺序为 {1,2,3},{3,2,1}\{1,2,3\},\{3,2,1\}, 那么概率为$\frac{1}{4} \times \frac{1}{3} \times \frac{1}{1}=\frac{1}{12}$

若删除的顺序为 {1,3,2},{3,1,2}\{1,3,2\},\{3,1,2\}, 那么概率为$\frac{1}{4} \times \frac{1}{3} \times \frac{1}{2}=\frac{1}{24}$

若删除的顺序为 {2,1,3},{2,3,1}\{2,1,3\},\{2,3,1\}, 那么概率为$\frac{1}{4} \times \frac{1}{2} \times \frac{1}{1}=\frac{1}{8}$

对于剩余的 1212 种删除了 44 次的序列,概率为$\frac{1}{4} \times \frac{1}{3} \times \frac{1}{2} \times \frac{1}{1}=\frac{1}{24}$

容易发现答案即为 $\frac{2 \times 3}{12} + \frac{2 \times 3}{24}+\frac{2 \times 3}{8} + \frac{12 \times 4}{24}=\frac{7}{2}=3.50000$

数据范围

对于 20%20\% 的数据, n10n \leq 10

对于 60%60\% 的数据, n105n \leq 10^5

对于 100%100\% 的数据, n109,t100n \leq 10^9,t \leq 100

出题人善意的提醒

对于 C++ 选手,若对于正整数 n,kn,k,希望得到 nk\sqrt[k] n,请尽量不要使用 C++ 自带的 pow\operatorname{pow} 函数,以免可能产生不必要的精度误差。