P17048 [NWERC 2021] 幸运衫 / Lucky Shirt

题目背景

译自 [Northwestern Europe Regional Contest (NWERC) 2021](http://2021.nwerc.eu) Problem L。 原题许可协议为 CC BY-SA。

题目描述

你是一名忙乱的竞技程序员,通过参加各种编程比赛收集了大量 T 恤。事实上,你的 T 恤多到你现在已经只穿这些 T 恤了。你把它们整齐地叠成一大摞,放在超大的衣柜里。每天早晨,你都会拿走这摞衣服最上面的那件 T 恤来穿。一天结束时,你把这件 T 恤扔进洗衣篮。 为了保持干净 T 恤的供应,你有时也会在晚上洗衣服,清洗洗衣篮里的所有 T 恤(包括当天穿过的那件)。不过洗衣并不遵循什么整齐的日程;两次洗衣之间相隔的天数是在 $1$(此时你只会洗一件 T 恤)到你拥有的 T 恤总数之间均匀随机选取的一个整数。洗完衣服后,你会把这些衣服以均匀随机的顺序放回衣服堆顶部。 现在是一次成功编程比赛后的夜晚,你决定把这次比赛拿到的 T 恤从今往后当作幸运衫。你想知道什么时候能再次穿上它,并用它带来的好运幻想来娱乐自己。你刚刚洗完衣服,并把所有 T 恤放回了衣服堆。已知当前幸运衫在衣服堆中的位置,那么再经过 $k$ 次洗衣周期后,幸运衫位置的期望是多少?

输入格式

输入包含: - 一行三个整数 $n$($1 \leq n \leq 10^6$)、$i$($1 \leq i \leq n$)和 $k$($1 \leq k \leq 10^6$),分别表示你拥有的 T 恤数量、幸运衫从顶部开始数的位置,以及洗衣周期数。

输出格式

输出 $k$ 次洗衣周期后幸运衫位置的期望值。答案的绝对误差或相对误差至多为 $10^{-6}$。

说明/提示

【数据规模与约定】 对于所有数据,$1 \leq n \leq 10^6$,$1 \leq i \leq n$,$1 \leq k \leq 10^6$;答案允许绝对误差或相对误差不超过 $10^{-6}$。