常系数齐次线性递推

常系数齐次线性递推

名字的来由大概是系数是常数,次数相同的线性递推。

形式

形如

[a_n=sum_{i=1}^ka_{n-i}*b_i ]

题目

现在给你(a,b)数组,求(a_n),满足(n ge k)

Newbie(我)的做法

直接暴力枚举,复杂度(Theta(n*k))

Naive(HYJ)的做法

考虑每一次转移都是相同的,所以可以把(b)写到矩阵里面然后矩阵快速幂转移。

Master(_zzy)的做法

前置知识

特征多项式和特征方程(自行百度)

推导

现在我们要求的就是(b^n),一般的矩阵快速幂复杂度(k^3logn),所以我们需要奇技淫巧。

(b^n=phi(B)*P(B)+Q(B)),又因为(phi(B)=0),所以(Q(B)=b^n)

此时我们要求的就是(Q(B)),然后它是一个和(phi(B))拥有同样项数(k)的多项式,所以复杂度变成了(k^2log^2n)

还可以进一步优化,即(Q(B))每一次长度会(*2),但是我们可以只去前(k)位,把后面的系数补上来,这样就做完了。

于是我们推出了一些形如

[a_n=sum_{i=1}^ka_{n-i}*b_i ]

的式子的快一点点的求法!

BZOJ4161 Shlw loves matrixI

直接按照上文的方法做就行了。但是由于(BZOJ)机子太快了我(TLE(80s))了。

如果是(CJ)的同学可以去(MOJ)提交(当然如果你像( exttt{hyj})一样快就没必要了)

原文地址:https://www.cnblogs.com/mleautomaton/p/11432428.html