#P14642. 【OIMO Round 1】十二宫标志
【OIMO Round 1】十二宫标志
题目描述
X 喜欢在城市里随机游走,她为自己的游走方式制定了一个规则。
城市可以视作一个二维平面直角坐标系,初始 X 在 位置,面朝的方向均匀随机。
X 会选定一个概率 ,并执行以下步骤 次:
- 有 的概率,她会右转(即顺时针转向)(即 弧度);有 的概率,她不会改变方向。
- 面朝现在的方向前进一个单位长度。
H 想要去找 X,但 X 刚刚结束一次游走,H 并不清楚她的位置。
H 在给 X 发消息前想要知道,X 在结束了一次游走后,与点 间欧氏距离的平方的期望值是多少?
容易证明,答案可以唯一地表示为 的形式(其中 均为有理数)。请你输出 对 取模的值。
输入格式
第一行一个正整数 ,表示有 组数据。
接下来 行,每行两个整数 。其中 。
输出格式
输出 行,每行两个整数 表示答案。
3
25000000 2
20000000 17
114514 1919810
499122180 748683265
431089804 156793081
820514992 908533289
提示
【样例解释】
对于第一组数据,每步之前有 的概率转向,所以有:
- 的概率直行两次,到原点距离的平方为 ;
- 的概率在第一次转向,第二次不转,到原点距离的平方为 ;
- 的概率在第一次不转,第二次转向,到原点距离的平方为 ;
- 的概率转向两次,到原点距离的平方为 。
根据以上情况,可以算出期望值为 。
对于第二组数据,答案为:
$$\frac{20196247660583+6251719221244 \sqrt{3}}{152587890625}$$本题采用捆绑测试。
- Subtask 1(10 pts):,;
- Subtask 2(25 pts):;
- Subtask 3(25 pts):,;
- Subtask 4(40 pts):无特殊限制。
对于全部的数据,,,。