용돈의 기댓값

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요약
n개의 m면 주사위와 삭감값 k가 주어질 때, max(1, 합-k)의 기댓값을 정확한 약분 분수로 계산합니다.
난이도

보통10점 중 4점

유형
동적 계획법, 수학, 조합론
정답자
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문제

히데유키는 매달 아버지 우지사토에게서 용돈으로 1000엔짜리 지폐를 몇 장 받는다. 매달 1일에 지폐의 수는 다음과 같이 정해진다. 우지사토는 각각 mm개의 면을 가진 주사위 nn개를 준비하고 삭감값 kk를 정한다. 히데유키가 이 주사위들을 모두 굴리면, 받는 지폐의 수는 굴려 나온 눈의 합에서 삭감값을 뺀 값이다. 다행히도 우지사토는 눈의 합이 삭감값을 넘지 않더라도 항상 최소 한 장은 준다. 각 주사위의 면에는 11부터 mm까지의 눈이 있으며, 각 면이 나올 확률은 모두 같다.

히데유키가 받는 지폐 수의 기댓값을 계산하는 프로그램을 작성하라.

예를 들어 n=2n = 2, m=6m = 6, k=3k = 3일 때, 두 주사위의 합을 SS라 하면 지폐의 수는 max⁡(1,S−3)\max(1, S - 3)이다. 지폐의 수가 1,2,3,4,5,6,7,8,91, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9일 확률은 각각 136+236+336\frac{1}{36}+\frac{2}{36}+\frac{3}{36}, 436\frac{4}{36}, 536\frac{5}{36}, 636\frac{6}{36}, 536\frac{5}{36}, 436\frac{4}{36}, 336\frac{3}{36}, 236\frac{2}{36}, 136\frac{1}{36}이다. 따라서 기댓값은 (136+236+336)×1+436×2+536×3+636×4+536×5+436×6+336×7+236×8+136×9=379(\frac{1}{36}+\frac{2}{36}+\frac{3}{36})\times 1 + \frac{4}{36}\times 2 + \frac{5}{36}\times 3 + \frac{6}{36}\times 4 + \frac{5}{36}\times 5 + \frac{4}{36}\times 6 + \frac{3}{36}\times 7 + \frac{2}{36}\times 8 + \frac{1}{36}\times 9 = \frac{37}{9} (약 4.1111114.111111)이다.

입력

입력은 여러 줄로 이루어지며, 각 줄에는 세 정수 nn, mm, kk가 이 순서로 주어진다. 이들은 다음 조건을 만족한다.

  • 1≤n1 \le n
  • 2≤m2 \le m
  • 0≤k<nm0 \le k < nm
  • nm×mn<108nm \times m^n < 10^8

입력의 끝은 세 개의 00이 있는 줄로 표시된다.

출력

각 입력 줄에 대해, 받는 지폐 수의 기댓값을 정확한 기약분수로 출력하라. 각 주사위의 모든 면이 같은 확률로 나오므로 기댓값은 유리수이다. 이를 q≥1q \ge 1이고 gcd⁡(p,q)=1\gcd(p, q) = 1인 p/qp/q 꼴로 출력하라(기댓값이 정수이면 p/1p/1로 출력한다). 그 밖의 문자는 출력하지 않는다.

예제1

  1. 예제 1

    입력
    2 6 0
    2 6 3
    3 10 9
    13 3 27
    1 2008 3
    0 0 0
    
    예상 출력
    7/1
    37/9
    771/100
    759443/531441
    1005509/1004