[luogu1707] 刷题比赛 [矩阵快速幂]
2024-09-06 19:19:54
题面:
思路:
一眼看上去是三个递推......好像还挺麻烦的
仔细观察一下,发现也就是一个线性递推,但是其中后面的常数项比较麻烦
观察一下,这里面有以下三个递推是比较麻烦的
第一个是$k^2$到$\left(k+1\right)^2$,这一步可以把$\left(k+1\right)^2$展开,变成$k^2+2k+1$
第二、三个是$w$和$z$的递推,这个就直接在转移矩阵里面乘以一个自己就好了
所以我们可以构建这样的状态矩阵:
$\begin{bmatrix}a\lbrack i\rbrack&a\lbrack i+1\rbrack&b\lbrack i\rbrack&b\lbrack i+1\rbrack&c\left[i\right]&c\left[i+1\right]&k^2&k&w&z&1\end{bmatrix}$
转移矩阵见代码
最后快速幂就解决了
Code:
#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<cstring>
#include<algorithm>
#define mx 1e16
#define ll long long
using namespace std;
inline ll read(){
ll re=,flag=;char ch=getchar();
while(ch>''||ch<''){
if(ch=='-') flag=-;
ch=getchar();
}
while(ch>=''&&ch<='') re=(re<<)+(re<<)+ch-'',ch=getchar();
return re*flag;
}
ll n,MOD;
inline ll pmul(ll l,ll r){
ll re=;if(l<r) swap(l,r);
while(r){
if(r&){
re+=l;
if(re>mx) re%=MOD;
}
r>>=;l=l+l;if(l>mx) l%=MOD;
}
return re%MOD;
}
struct ma{
ll a[][],n,m;
ma(){memset(a,,sizeof(a));n=m=;}
void clear(){memset(a,,sizeof(a));n=m=;}
const ma operator *(const ma &b){
ma re;re.n=n;re.m=b.m;ll i,j,k;
for(i=;i<=n;i++){
for(j=;j<=b.m;j++){
for(k=;k<=m;k++){
re.a[i][j]+=pmul(a[i][k],b.a[k][j]);
re.a[i][j]%=MOD;
}
}
}
return re;
}
const void operator =(const ma &b){
n=b.n;m=b.m;ll i,j;
for(i=;i<=n;i++) for(j=;j<=m;j++) a[i][j]=b.a[i][j];
}
}A,B,ans;
//A={a[k],a[k+1],b[k],b[k+1],c[k],c[k+1],k^2,k,w^k,z^k,1}
/*
matrix B
0 q 0 0 0 0 0 0 0 0 0
1 p 0 1 0 1 0 0 0 0 0
0 0 0 u 0 0 0 0 0 0 0
0 1 1 v 0 1 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 x 0 0 0 0 0
0 1 0 1 1 y 0 0 0 0 0
0 r 0 0 0 0 1 0 0 0 0
0 t 0 0 0 1 2 1 0 0 0
0 0 0 1 0 0 0 0 w 0 0
0 0 0 0 0 1 0 0 0 z 0
0 1 0 0 0 2 1 1 0 0 1
*/
ma ppow(ma x,ma y,ll t){
while(t){
if(t&) x=x*y;
y=y*y;t>>=;
}
return x;
}
int main(){
n=read();MOD=read();
ll p=read(),q=read(),r=read(),t=read(),u=read(),v=read(),w=read(),x=read(),y=read(),z=read();
A.n=;A.m=;
A.a[][]=;A.a[][]=;A.a[][]=;A.a[][]=;A.a[][]=;A.a[][]=;
A.a[][]=A.a[][]=A.a[][]=;A.a[][]=w;A.a[][]=z;
B.n=B.m=;
B.a[][]=;B.a[][]=;B.a[][]=;B.a[][]=;
B.a[][]=p;B.a[][]=q;B.a[][]=;B.a[][]=;B.a[][]=r;B.a[][]=t;B.a[][]=;
B.a[][]=u;B.a[][]=v;B.a[][]=;B.a[][]=;B.a[][]=;
B.a[][]=x;B.a[][]=y;B.a[][]=;B.a[][]=;B.a[][]=;B.a[][]=;B.a[][]=;
B.a[][]=;B.a[][]=;B.a[][]=;
B.a[][]=;B.a[][]=;
B.a[][]=w;B.a[][]=z;
ans=ppow(A,B,n-);
printf("nodgd %lld\nCiocio %lld\nNicole %lld\n",ans.a[][],ans.a[][],ans.a[][]);
}
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