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게임 쇼

시간 제한3초메모리 제한256 MB

요약
세 팀의 완료 확률이 주어지면, 첫 팀이 N개의 집안일을 골라 기대 상금을 최대화하고 둘째 팀이 그 상금을 최소화하도록 나머지에서 N개를 고른 뒤 첫 팀의 기대 상금을 구합니다.
난이도

어려움10점 중 8점

유형
게임 이론, 정렬, 힙, 수학
정답자
아직 제출이 없습니다

문제

코로나19 방역 규정 때문에 여러 장소가 필요한 콘텐츠를 촬영하기 어려워졌다. 그래서 Goosefilm Media는 세 팀이 집안일을 완수해 상금을 받는 게임 쇼를 제작하기로 했다. 그러나 제작이 급하게 진행된 탓에 규칙을 충분히 검토하지 못했다.

이 게임 쇼에서 세 팀은 3×N3 \times N개의 집안일을 나누어 수행한다. 각 팀은 집안일마다 성공적으로 완수할 확률이 정해져 있고, 팀들이 서로를 잘 알기 때문에 모든 팀의 모든 확률을 안다. 진행 방식은 다음과 같다. 첫 번째 팀이 전체 3×N3 \times N개의 집안일에서 자신들이 수행할 NN개를 고른다. 그다음 두 번째 팀이 남은 2×N2 \times N개에서 NN개를 고르고, 세 번째 팀은 앞선 두 팀이 고르지 않은 NN개를 받는다. 이후 세 팀은 카메라가 가득한 저택에서 집안일을 한다. 시간이 끝나면 각 팀은 완수한 집안일 하나마다 $1000를 받고, 여기서 세 팀이 완수한 집안일 수의 평균에 $1000를 곱한 금액을 뺀다. 완수한 집안일 수가 평균보다 적은 팀은 상금이 음수가 되므로, 그 금액을 게임 쇼 제작진에게 지불해야 한다.

1번 팀은 좋은 성적을 내고 싶어 자신들의 기대 상금을 최대화하도록 NN개의 집안일을 고르기로 했다. 2번 팀은 이 터무니없는 규칙에 불만이 있어, 1번 팀의 기대 상금을 최소화하도록(때로는 1번 팀이 돈을 내게 만들도록) NN개의 집안일을 고르기로 했다. 3번 팀은 아무것도 고를 수 없지만 맡은 집안일에 최선을 다한다. 이 조건에서 1번 팀의 기대 상금 또는 벌금은 얼마인가? 게임이 시작되기 전에 1번 팀은 2번 팀이 자신들의 선택으로 1번 팀을 방해할 것이라는 사실을 알게 되었고, 이를 고려한다.

입력

첫째 줄에 정수 NN이 주어진다. NN은 각 팀이 맡을 집안일 수이며, 1≤N≤50 0001 \le N \le 50\,000이다. 다음 세 줄에는 각각 3×N3 \times N개의 수가 주어진다. 첫째 줄은 1번 팀이, 둘째 줄은 2번 팀이, 셋째 줄은 3번 팀이 각각 3×N3 \times N개의 집안일을 완수할 확률이다. 입력으로 주어지는 각 확률은 0 이상 1 이하의 부동소수점 수이다.

출력

1번 팀의 기대 상금을 하나의 수로 출력한다. 출력값이 심사위원의 정답과의 차이가 10−610^{-6} 미만이면 정답으로 인정된다.

힌트

1번 팀이 세 선택지 중 첫 번째 집안일을 완수할 확률이 가장 낮더라도, 최적해에서는 그 집안일을 골라야 한다. 그렇지 않으면 2번 팀이나 3번 팀이 그 집안일을 반드시 완수하기 때문이다.

예제1

  1. 예제 1

    입력
    1
    0.1 0.2 0.3
    1.0 0.5 0.3
    1.0 0.2 0.0
    
    예상 출력
    -100.00000000000000