공 색칠하기의 기대값

시간 제한2초메모리 제한128 MB

요약
N개의 색깔 구슬이 주어질 때, 모든 구슬이 같은 색이 될 때까지 필요한 무작위 재도색 연산의 기댓값을 구하는 문제입니다.
난이도

어려움10점 중 8점

유형
확률, 동적 계획법, 수학, 조합론
정답자
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문제

세준이는 색이 칠해진 공 N개가 들어 있는 가방을 가지고 있다. 한 번의 작업은 다음과 같이 진행된다. 먼저 가방에서 공 하나를 고르고, 이어서 그 공과 다른 공 하나를 고른다. 두 번째로 고른 공은 첫 번째로 고른 공과 같은 색으로 다시 칠한다. 칠한 공이 마르면 두 공을 모두 가방에 다시 넣고 섞는다.

모든 공의 색이 같아질 때까지 필요한 색칠 작업 횟수의 기댓값을 구하시오.

입력

첫째 줄에 공의 개수 N이 주어진다. (1 ≤ N ≤ 24)

둘째 줄에는 각 공의 색을 나타내는 길이 N의 문자열이 주어진다. 문자열은 공백 없이 주어지며, 각 문자는 알파벳 대문자 A부터 Z 중 하나이다.

출력

모든 공의 색이 같아질 때까지 세준이가 공을 다시 칠하는 횟수의 기댓값을 출력한다.

정답과의 절대 오차 또는 상대 오차가 10^-8 이하이면 정답으로 인정된다.

예제6

  1. 예제 1

    입력
    3
    ABA
    
    예상 출력
    3.0
    
  2. 예제 2

    입력
    2
    AB
    
    예상 출력
    1.0
    
  3. 예제 3

    입력
    1
    Q
    
    예상 출력
    0.0
    
  4. 예제 4

    입력
    7
    AAAAAAA
    
    예상 출력
    0.0
    
  5. 예제 5

    입력
    3
    KLM
    
    예상 출력
    4.0
    
  6. 예제 6

    입력
    5
    AAABB
    
    예상 출력
    11.666666666666668