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#4324. 「CodePlus 2018 3 月赛」博弈论与概率统计

统计

题目描述

大家的好朋友小 L 来到了博弈的世界。


Alice 和 Bob 在玩一个双人游戏。每一轮中,Alice 有 $p$ 的概率胜利,$1-p$ 的概率失败,不会出现平局。

双方初始时各有 $0$ 分,当一个人胜利的时候,他会获得一分,失败则扣掉一分。遗憾的是,博弈论世界的人目前是无法理解负数的,因此,如果某个人输掉一轮比赛的时候他只有 $0$ 分,那么他就不会被扣分(对方会照常加一分)。游戏一共要进行 $N+M$ 轮,Alice 想请你帮她算算在游戏结束时她的得分的数学期望。

“这算啥,我小 L 分分钟搞定!”。比小 L 更熟练的你当然也是随手就算出来了,但就在你打算告诉 Alice 答案之前,博弈论世界之神——temporaryDO 出现了,他给大家带来了一个重要信息:这 $N+M$ 轮游戏中, Alice 恰好赢了 $N$ 轮!

熟知条件概率那套理论的你立刻注意到,你需要修改自己的计算方法来得到正确的答案了。

为了避免精度问题,请将结果对 $10^9+7$ 取模。即,我们的数据保证答案是一个有理数 $\frac{p}{q}$,且有 $10^9+7\nmid q$,你只需要找到一个整数 $x\in [0, 10^9+7)$ 使得 $qx\equiv p\pmod{10^9+7}$ 即可。

输入格式

从标准输入读入数据。

输入的第一行包含两个正整数 $T$, $P'$,其中 $T$ 表示数据组数,$\frac{P'}{1000}$ 表示 $p$ ,即 Alice 在每轮游戏中的获胜概率。

接下来 $T$ 行,每行两个非负整数 $N,M$,表示一组数据。

输出格式

输出到标准输出。

输出 $T$ 行,每行一个整数,表示对应数据的答案。

样例

input

3 500
1 1
2 3
4 4

output

500000004
200000002
728571435

每一轮游戏 Alice 均有 $\frac{1}{2}$ 的概率胜利。

  • 对于第一组数据,Alice 的胜利可能在第一轮或第二轮,并且概率相等。若她在第一轮胜利,则最终得分为 $0$,否则她的得分为 $1$。故期望为 $\frac{1}{2}$,验证发现 $2\times 500000004\equiv 1\pmod{10^9+7}$。
  • 对于第二组数据,所求期望为 $\cfrac{3}{5}$。
  • 对于第三组数据,所求期望为 $\cfrac{93}{70}$。

见附加文件的 2.in2.ans

数据范围与提示

对于 10% 的数据,$N,M,T\le 50$ 。
对于另外 20% 的数据,$N,M,T\le 2000$ 。
对于另外 20% 的数据,$N,M\le 10^5$,$|N-M|\le 200$,$T\le 2\times 10^5$ 。
对于另外 20% 的数据,$N,M,T\le 5\times 10^4$ 。
对于 100% 的数据,$N+M,T\le 2.5\times 10^5$, $0 < P' < 1000$ 。


来自 CodePlus 2018 3 月赛,清华大学计算机科学与技术系学生算法与竞赛协会 荣誉出品。
Credit:idea/吕欣 命题/吕欣 验题/陈俊锟
Git Repo:https://git.thusaac.org/publish/CodePlus3
感谢腾讯公司对此次比赛的支持。