[luogu1707] 刷题比赛 [矩阵快速幂]

题面:

传送门

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$left(k+1 ight)^2$,这一步可以把$left(k+1 ight)^2$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:

$egin{bmatrix}albrack i brack&albrack i+1 brack&blbrack i brack&blbrack i+1 brack&cleft[i ight]&cleft[i+1 ight]&k^2&k&w&z&1end{bmatrix}$

转移矩阵见代码

最后快速幂就解决了

Code:

 1 #include<iostream>
 2 #include<cstdio>
 3 #include<cstring>
 4 #include<algorithm>
 5 #define mx 1e16
 6 #define ll long long
 7 using namespace std;
 8 inline ll read(){
 9     ll re=0,flag=1;char ch=getchar();
10     while(ch>'9'||ch<'0'){
11         if(ch=='-') flag=-1;
12         ch=getchar();
13     }
14     while(ch>='0'&&ch<='9') re=(re<<1)+(re<<3)+ch-'0',ch=getchar();
15     return re*flag;
16 }
17 ll n,MOD;
18 inline ll pmul(ll l,ll r){
19     ll re=0;if(l<r) swap(l,r);
20     while(r){
21         if(r&1){
22             re+=l;
23             if(re>mx) re%=MOD;
24         }
25         r>>=1;l=l+l;if(l>mx) l%=MOD;
26     }
27     return re%MOD;
28 }
29 struct ma{
30     ll a[20][20],n,m;
31     ma(){memset(a,0,sizeof(a));n=m=0;}
32     void clear(){memset(a,0,sizeof(a));n=m=0;}
33     const ma operator *(const ma &b){
34         ma re;re.n=n;re.m=b.m;ll i,j,k;
35         for(i=1;i<=n;i++){
36             for(j=1;j<=b.m;j++){
37                 for(k=1;k<=m;k++){
38                     re.a[i][j]+=pmul(a[i][k],b.a[k][j]);
39                     re.a[i][j]%=MOD;
40                 }
41             }
42         }
43         return re;
44     }
45     const void operator =(const ma &b){
46         n=b.n;m=b.m;ll i,j;
47         for(i=1;i<=n;i++) for(j=1;j<=m;j++) a[i][j]=b.a[i][j];
48     }
49 }A,B,ans;
50 //A={a[k],a[k+1],b[k],b[k+1],c[k],c[k+1],k^2,k,w^k,z^k,1}
51 /*
52 matrix B
53 0 q 0 0 0 0 0 0 0 0 0
54 1 p 0 1 0 1 0 0 0 0 0
55 0 0 0 u 0 0 0 0 0 0 0
56 0 1 1 v 0 1 0 0 0 0 0
57 0 0 0 0 0 x 0 0 0 0 0
58 0 1 0 1 1 y 0 0 0 0 0
59 0 r 0 0 0 0 1 0 0 0 0
60 0 t 0 0 0 1 2 1 0 0 0
61 0 0 0 1 0 0 0 0 w 0 0
62 0 0 0 0 0 1 0 0 0 z 0
63 0 1 0 0 0 2 1 1 0 0 1
64 */
65 ma ppow(ma x,ma y,ll t){
66     while(t){
67         if(t&1) x=x*y;
68         y=y*y;t>>=1;
69     }
70     return x;
71 }
72 int main(){
73     n=read();MOD=read();
74     ll p=read(),q=read(),r=read(),t=read(),u=read(),v=read(),w=read(),x=read(),y=read(),z=read();
75     A.n=1;A.m=11;
76     A.a[1][1]=1;A.a[1][2]=3;A.a[1][3]=1;A.a[1][4]=3;A.a[1][5]=1;A.a[1][6]=3;
77     A.a[1][7]=A.a[1][8]=A.a[1][11]=1;A.a[1][9]=w;A.a[1][10]=z;
78     B.n=B.m=11;
79     B.a[2][1]=1;B.a[4][3]=1;B.a[6][5]=1;B.a[11][11]=1;
80     B.a[2][2]=p;B.a[1][2]=q;B.a[4][2]=1;B.a[6][2]=1;B.a[7][2]=r;B.a[8][2]=t;B.a[11][2]=1;
81     B.a[4][4]=u;B.a[3][4]=v;B.a[2][4]=1;B.a[6][4]=1;B.a[9][4]=1;
82     B.a[6][6]=x;B.a[5][6]=y;B.a[2][6]=1;B.a[4][6]=1;B.a[10][6]=1;B.a[8][6]=1;B.a[11][6]=2;
83     B.a[7][7]=1;B.a[8][7]=2;B.a[11][7]=1;
84     B.a[8][8]=1;B.a[11][8]=1;
85     B.a[9][9]=w;B.a[10][10]=z;
86     ans=ppow(A,B,n-1);
87     printf("nodgd %lld
Ciocio %lld
Nicole %lld
",ans.a[1][1],ans.a[1][3],ans.a[1][5]);
88 }
原文地址:https://www.cnblogs.com/dedicatus545/p/8681631.html