[SDOI2017] 龙与地下城
题目描述
小 Q 同学是一个热爱学习的人,但是他最近沉迷于各种游戏,龙与地下城就是其中之一。
在这个游戏中,很多场合需要通过掷骰子来产生随机数,并由此决定角色未来的命运,因此骰子堪称该游戏的标志性道具。
骰子也分为许多种类,比如 $4$ 面骰、$6$ 面骰、$8$ 面骰、$12$ 面骰、$20$ 面骰,其中 $20$ 面骰用到的机会非常多。当然,现在科技发达,可以用一个随机数生成器来取代真实的骰子,所以这里**认为骰子就是一个随机数生成器**。
在战斗中,骰子主要用来决定角色的攻击是否命中,以及命中后造成的伤害值。举个例子,假设现在已经确定能够命中敌人,那么 $YdX$(也就是掷出 $Y$ 个 $X$ 面骰子之后所有骰子显示的数字之和)就是对敌人的基础伤害。在敌人没有防御的情况下,这个基础伤害就是真实伤害。
众所周知,骰子显示每个数的概率应该是相等的,也就是说,对于一个 $X$ 面骰子,显示 $0, 1, 2,\dots ,X−1$ 中每一个数字的概率都是 $\dfrac {1}{X}$。
更形式化地说,这个骰子显示的数 $W$ 满足离散的均匀分布,其分布列为
| $H$ | $0$ | $1$ | $2$ | $\cdots$ | $X-1$ |
| :--: | :--: | :--: | :--: | :--: | :--: |
| $P$ | $\dfrac {1}{X}$ | $\dfrac {1}{X}$ | $\dfrac {1}{X}$ | $\cdots$ | $\dfrac {1}{X}$ |
除此之外还有一些性质:
- $W$ 的**一阶原点矩**(**期望**)为
$$v_1(W)=E(W)=\sum_{i=0}^{X-1}i\cdot P(W=i)=\frac {X-1}{2}$$
- $W$ 的**二阶中心矩**(**方差**)为
$$\mu_2(W)=E((W-E(W))^2)=\sum_{i=0}^{X-1}(i-E(W))^2\cdot P(W=i)=\frac {X^2-1}{12}$$
言归正传,现在小 Q 同学面对着一个生命值为 A 的没有防御的敌人,能够发动一次必中的 $YdX$ 攻击,显然只有造成的伤害不少于敌人的生命值才能打倒敌人。但是另一方面,小 Q 同学作为强迫症患者,不希望出现 overkill,也就是造成的伤害大于 $B$ 的情况,因此**只有在打倒敌人并且不发生 overkill 的情况下小 Q 同学才会认为取得了属于他的胜利**。
因为小 Q 同学非常谨慎,他会进行 $10$ 次模拟战,每次给出敌人的生命值 $A$以及 overkill 的标准 $B$,他想知道此时取得属于他的胜利的概率是多少,你能帮帮他吗?
输入输出格式
输入格式
第一行是一个正整数 $T$,表示测试数据的组数,
对于每组测试数据:
第一行是两个整数 $X,Y$,分别表示骰子的面数以及骰子的个数;
接下来 $10$ 行,每行包含两个整数 $A,B$,分别表示敌人的生命值 $A$ 以及 overkill 的标准 $B$。
输出格式
对于每组测试数据,输出 $10$ 行,对每个询问输出一个实数,要求绝对误差不超过 $0.013\, 579$。
也就是说,记输出为 $a$,答案为 $b$,若满足 $|a-b|\leq 0.013\,579$,则认为输出是正确的。
输入输出样例
输入样例 #1
1
2 19
0 0
0 1
0 2
0 3
0 4
0 5
0 6
0 7
0 8
0 9
输出样例 #1
0.000002
0.000038
0.000364
0.002213
0.009605
0.031784
0.083534
0.179642
0.323803
0.500000
说明
对于 $100\%$ 的数据,$T \leq 10$,$2 \leq X \leq 20$,$1 \leq Y \leq 200000$,$0 \leq A \leq B \leq (X-1)Y$。
**保证满足 $Y > 800$ 的数据不超过 $2$ 组。**
| 测试点编号 | $X$ | $Y$ | 备注 |
| :--: | :--: | :--: | :--: |
| $1$ | $\le 20$ | $\le 40$ | $X^Y\le 10^7$ |
| $2\sim 4$ | $\le 20$ | $\le 1\, 600$ | - |
| $5\sim 10$ | $\le 20$ | $\le 8\, 000$ | - |
| $11,12$ | $=2$ | $\le 200\, 000$ | - |
| $13\sim 20$ | $\le 20$ | $\le 200\, 000$ | - |