loj#P3916. 「PA 2022」Bakterie

「PA 2022」Bakterie

题目描述

题目译自 PA 2022 Runda 5 Bakterie

Albert Bynstein 教授目前正在研究一种新发现的细菌菌株,他给它起了一个代号叫 Algorithmic Proeliis。在他的下一个实验中,他准备了一个大的矩形实验台,他将其分为 nmn\cdot m 个区域,排列成 nn 行,每行 mm 个区域。

然后对于每个区域,教授将从三个选项中选择一个:要么他一定会在其中放置一个培养皿,要么他一定不放培养皿,要么他将抛出一枚均匀的硬币来决定放不放培养皿。一旦培养皿放置完毕,为了进行实验就需要选择一个正整数 kk,并在每个培养皿里放置恰好 kk 个细菌。

这种细菌的特点是十分敌视其他菌落,因此实验过程如下:只要有一对相邻的、非空的培养皿,就会随机选出一对这样的培养皿(概率分布相等),之后两个培养皿中各有一个细菌死亡。我们假定,当且仅当两个培养皿所处的区域有一条公共边时,两区域相邻。

考虑到抛硬币决定将培养皿放在某些区域里的随机性,和选择相邻培养皿并让其中的细菌死亡的随机性,令 f(k)f(k) 表示在整个实验中存活的细菌的期望数量。显然,当不再有一对相邻的培养皿各含有至少一个细菌时,实验就会结束。

一次在培养皿里放几个细菌很难,但一次性放置很多细菌就会容易得多。为此,教授沉思了一下,然后在黑板上写下了如下表达式:

limkf(k)k\lim_{k\to \infty}\frac{f(k)}{k}

你作为他的助手,任务是计算上述极限的值。可以证明这个值总是一个可测的数字,所以你需要用一个不可约分数的形式表达这个值。

输入格式

输入第一行包含两个整数 n,m (1n,m200)n,m\ (1\le n,m\le 200),表示这个矩形实验台的大小。

接下来 nn 行描述试验台。第 ii 行包含 mm 个字符,第 jj 个字符记为 ai,ja_{i,j}。如果 ai,ja_{i,j}.,则第 ii 行的第 jj 个区域一定不放培养皿。如果 ai,ja_{i,j}O(大写的 o),则第 ii 行的第 jj 个区域一定放培养皿。如果 ai,ja_{i,j}?,则第 ii 行的第 jj 个区域会用投硬币的方式决定放不放培养皿。

输出格式

输出一行,表示对教授问题的回答。按 a/ba/b 的形式输出,其中 b1b\ge 1gcd(a,b)=1\gcd(a,b)=1

4 5
O...O
?OO.?
.OOO.
?..O.

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数据范围与提示

  • 某些子任务满足不存在字符 ?
  • 某些子任务满足最多存在 55 个字符 ?
  • 某些子任务满足 n1n\le 1
  • 某些子任务满足 n2n\le 2
  • 某些子任务满足 n,m25n,m\le 25
  • 某些子任务满足如果 (ij)(i\cdot j) 的值能被 55 整除,则 ai,ja_{i,j}.

对于上面提到的每种情况,都存在至少一个子任务满足。这些子任务满足条件可能不相交,也可能相交。