P12297 [ICPC 2022/2023 WF] 三种骰子
题目描述
看看他们是如何掷骰子的!有一个著名的故事,沃伦·巴菲特曾经挑战比尔·盖茨玩一个简单的掷骰子游戏。他有三颗骰子,第一位玩家可以检查这三颗骰子并从中选择一颗。然后,第二位玩家从剩下的骰子中选择一个,然后双方分别掷骰子,目标是掷出最大的数字。沃伦提出让比尔先来,但这让比尔起了疑心,于是他选择了后选。事实证明,这是一个明智的选择:这些骰子是**非传递性骰子**。第一个骰子在与第二个骰子对掷时有优势,第二个骰子在与第三个骰子对掷时有优势,但第一个骰子在与第三个骰子对掷时没有优势!
为了形式化说明这个现象:定义「多面骰子」为至少有一个面的任意形状,满足每个面上都有一个正整数。当一个多面骰子掷出后,朝上的面均匀随机选取。当两个骰子对掷时,朝上的面上的数更大的一方获得一分;如果两个数相等,每个骰子获得 $\frac{1}{2}$ 分。对于骰子 $D$ 和 $D'$,定义 $score(D,D')$ 为 $D$ 与 $D'$ 对掷时 $D$ 的期望得分。如果 $score(D,D')>\frac{1}{2}$,我们称 $D$ 较 $D'$ 有优势;如果 $score(D,D')=\frac{1}{2}$,那么两个骰子达成平局。例如,如果 $D$ 是样例输入中的第一个骰子,$D'$ 为第二个,$score(D,D')=\frac{4}{9}$ 且 $score(D',D)=\frac{5}{9}$,因此 $D'$ 较 $D$ 有优势。
给定两个骰子 $D_1$ 和 $D_2$,且 $D_1$ 较 $D_2$ 有优势,你想要第三个骰子 $D_3$ 与前两个骰子形成一个非传递性骰子三元组。在所有较 $D_1$ 有优势或达成平局的 $D_3$ 中,计算最小可能的 $score(D_3,D_2)$。如果这个值小于 $\frac{1}{2}$,你就可以达成非传递性骰子三元组的情况了!类似地,在所有满足 $D_2$ 较 $D_3$ 有优势或达成平局的 $D_3$ 中,计算最大可能的 $score(D_3,D_1)$。
输入格式
输入包含两行,每行描述一个多面骰子。其中一个骰子(第一或第二个)较另一个骰子有优势。有优势的骰子为 $D_1$,另一个是 $D_2$。
每行第一个整数为 $n$($1\le n\le 10^5$),表示骰子的面数。接下来 $n$ 个整数 $f_i$(对于 $1\le i\le n$,$1\le f_i\le 10^9$),给定每个面上的整数。
输出格式
输出一行两个实数,表示满足上述条件下最小的 $score(D_3,D_2)$ 和最大的 $score(D_3,D_1)$。达成两个分数时不需要使用相同的 $D_3$。你的输出与答案之间的绝对误差最大应为 $10^{-6}$。