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5023 : 시험 무작위 답변

•시간제한: 2.000 S •메모리제한: 256 MB •제출: 9 •통과: 6 •만든사람: suakii

5023 : 시험 무작위 답변

시간 2.000s · 메모리 256MB · 제출 9 · 정답 6

문제 설명

총 $N$개의 객관식 문제로 이루어진 시험이 있습니다.
각 $i$번째 문제는 $P_i$개의 선택지 중 정답이 오직 1개만 존재하며, 정답을 맞히면 $Q_i$점을 얻고 틀리면 $0$점을 받습니다.
모든 문제의 답을 무작위로 하나씩 찍었을 때, 최종적으로 받을 수 있는 총점의 기댓값을 구하는 프로그램을 작성하십시오.

[1. 기댓값(Expected Value)의 수학적 정의]
확률변수 $X$가 취할 수 있는 값들을 $x_k$, 그 값이 나타날 확률을 $p_k$라고 할 때, 기댓값 $E(X)$는 각 결과값에 해당 확률을 곱한 것들의 총합으로 정의됩니다.
$$\displaystyle E(X) = \sum_{k} \Big( x_k \times p_k \Big)$$

[2. 한 문제에서 얻는 점수의 기댓값]
$i$번째 문제에서 얻을 수 있는 점수는 정답일 때 $Q_i$점, 오답일 때 $0$점입니다.
무작위로 찍어서 맞힐 확률은 $\displaystyle \frac{1}{P_i}$, 틀릴 확률은 $\displaystyle \frac{P_i - 1}{P_i}$이므로, $i$번째 문제 점수의 기댓값 $E_i$는 정의에 따라 다음과 같습니다.
$$\displaystyle E_i = \left( Q_i \times \frac{1}{P_i} \right) + \left( 0 \times \frac{P_i - 1}{P_i} \right) = \frac{Q_i}{P_i}$$
[3. 총점의 기댓값 공식]
기댓값의 선형성에 의해, 전체 시험에서 얻는 총점의 기댓값은 각 문제 점수의 기댓값들을 모두 더한 것과 같습니다.
$$\displaystyle \text{총점 기댓값} = \sum_{i=1}^{N} E_i = \sum_{i=1}^{N} \frac{Q_i}{P_i} = \frac{Q_1}{P_1} + \frac{Q_2}{P_2} + \dots + \frac{Q_N}{P_N}$$
따라서 각 문제마다 $\displaystyle \frac{Q_i}{P_i}$를 계산하여 누적합을 구하면 시험의 총점 기댓값이 됩니다.

[제약 조건]
• $1 \le N \le 50$
• $2 \le P_i \le 9$
• $1 \le Q_i \le 200$
• 입력되는 모든 값은 정수입니다.

입력 설명

첫째 줄에 문제 수 $N$이 주어집니다.
둘째 줄부터 $N$개의 줄에 걸쳐, 각 줄마다 $i$번째 문제의 선택지 개수 $P_i$와 배점 $Q_i$가 공백으로 구분되어 주어집니다.

출력 설명

기댓값을 출력하십시오.
정답과의 절대 오차 또는 상대 오차가 $10^{-6}$ 이하라면 정답으로 인정합니다.
(단, 출력값을 $A$, 실제 정답을 $B$라 할 때 절대 오차는 $|A - B|$, 상대 오차는 $\frac{|A - B|}{|B|}$로 정의합니다.)

입력 예시
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2
2 10
3 21

출력 예시
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12.000000000000

도움

[예제 설명]
• 1번 문제: 선택지 2개 중 정답 1개 $\rightarrow$ 점수 기댓값 = $\displaystyle \frac{10}{2} = 5$점
• 2번 문제: 선택지 3개 중 정답 1개 $\rightarrow$ 점수 기댓값 = $\displaystyle \frac{21}{3} = 7$점

따라서 모든 문제를 찍었을 때 받을 수 있는 총점의 기댓값은 $5 + 7 = 12$점이 됩니다.

출처/분류

NOTICE  —  BFStudy OJ 정보샘
애들아, 문제 많이 풀고 게임 잠깐 하는거지?
— 정보샘