#codefestival2018qualbd. [code_festival_2018_qualb_d]Sushi Restaurant

[code_festival_2018_qualb_d]Sushi Restaurant

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問題文

CODE FESTIVAL 2018 本戦の参加者は NN 人である. これから, 彼らは夕食で寿司を食べる.

それぞれの参加者は 空腹度 という整数の値を持つ. この値は, それぞれの参加者について独立に, 以下のように定まる.

  • 確率 fracp1q\\frac{p_1}{q} で空腹度 x1x_1, 確率 fracp2q\\frac{p_2}{q} で空腹度 x2x_2, ... , 確率 fracpMq\\frac{p_M}{q} で空腹度 xMx_M.

あなたは寿司職人である. 厨房に NN 枚の皿があり, あなたはそれぞれの皿に寿司を 11 個以上乗せる. 皿に乗せられる寿司の数に制限はなく, 皿ごとに異なる個数の寿司を乗せてもよい.

そして, これら NN 枚の皿が参加者たちの座るテーブルに運ばれ, 彼らは皿をそれぞれ 11 枚取る.
空腹度 xx の参加者が yy 個の寿司の乗った皿を取ると, その参加者の 不満度xy|x - y| となる.
参加者たちは彼ら自身の空腹度を把握しており, 彼らは全員の不満度の合計が最小となるように皿を取る. このときの全員の不満度の合計を 不適合度 と呼ぶ.

あなたは, 不適合度の期待値が最小となるように皿に寿司を乗せたい. このように皿に寿司を乗せたときの不適合度の期待値を求めよ.

制約

  • NN11 以上 20002 \\ 000 以下の整数
  • MM11 以上 20002 \\ 000 以下の整数
  • $1 \\leq x_1 < x_2 < x_3 < ... < x_M \\leq 1 \\ 000 \\ 000$.
  • pi(1leqileqM)p_i \\ (1 \\leq i \\leq M) は, 11 以上 10000001 \\ 000 \\ 000 以下の整数
  • qq11 以上 10000001 \\ 000 \\ 000 以下の整数
  • p1+p2+p3+...+pM=qp_1 + p_2 + p_3 + ... + p_M = q.

入力

入力は以下の形式で標準入力から与えられる.

NN MM qq x1x_1 p1p_1 x2x_2 p2p_2 x3x_3 p3p_3 :: :: xMx_M pMp_M

出力

不適合度の期待値の達成可能な最小値を出力しなさい.
ジャッジの解からの絶対誤差または相対誤差が pm0.0001\\pm 0.0001 以内であれば正解とみなされる.


入力例 1

1 3 100
1 30
3 20
9 50

出力例 1

3.6000000000

この場合, 参加者は 11 人であり, 彼の空腹度は確率 30/100=0.330/100 = 0.311, 確率 20/100=0.220/100 = 0.233, 確率 50/100=0.550/100 = 0.599 となる.
11 枚の皿に 66 個の寿司を乗せることを考える. 唯一の参加者がこの皿を取り, 不適合度の期待値, すなわちこの参加者の不満度の期待値は $|1-6| \\times 0.3 + |3-6| \\times 0.2 + |9-6| \\times 0.5 = 3.6$ となる.
これが達成可能な最小値である.


入力例 2

2 3 10
1 3
3 2
9 5

出力例 2

4.1600000000

この場合, 参加者は 22 人であり, 彼らを A, B と呼ぶことにする. 彼らの空腹度の確率分布はそれぞれ入力例 1 での参加者のそれと同じである. また, 22 枚の皿を皿 11, 皿 22 と呼ぶことにする.
1199 個, 皿 2211 個の寿司を置くことを考える.
例えば, 確率 30/100×20/10030/100 × 20/100 で A, B の空腹度がそれぞれ 1,31, 3 となる。このとき, A が皿 22, B が皿 11 を取ることで二人の不満度の合計が 11+39=6|1-1| + |3-9| = 6 となって最小化されるため, 不適合度は 66 である.
その他の場合についても同様に計算することで, 寿司をこのように置いたときの不適合度の期待値が 4.164.16 であることがわかる.
これが達成可能な最小値である.


入力例 3

3 2 2
111111 1
999999 1

出力例 3

666665.9999999997

11 枚目の皿に 111111111 \\ 111 個, 22 枚目の皿に 999999999 \\ 999 個, 33 枚目の皿に 555555555 \\ 555 個の寿司を置くと, 不適合度の期待値は 666666666 \\ 666 となり, これが達成可能な最小値である.