矩阵快速幂

#include<iostream>
#include<cstdio>
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#include<algorithm>
#include<vector>
#include<queue>
#include<map>
#define LL long long
#define MAXN 1000010
using namespace std;
const int INF=0x3f3f3f3f;
//----以下为矩阵快速幂模板-----// 
const int mod=9973;
const int NUM=11;//定义矩阵能表示的最大维数 
int N;//N表示矩阵的维数,以下的矩阵加法、乘法、快速幂都是按N维矩阵运算的 
struct Mat{//矩阵的类
    int a[NUM][NUM];
    void init()//将其初始化为单位矩阵  
    {
        memset(a,0,sizeof(a));
        for(int i=0;i<NUM;i++)
        {
            a[i][i]=1;
        }
    }
};
Mat add(Mat a,Mat b)//(a+b)%mod  矩阵加法  
{
    Mat ans;
    for(int i=0;i<N;i++)
    {
        for(int j=0;j<N;j++)
        {
            ans.a[i][j]=a.a[i][j]+b.a[i][j];
            ans.a[i][j]%=mod;
        }
    }
    return ans;
}
Mat mul(Mat a,Mat b) //(a*b)%mod  矩阵乘法  
{
    Mat ans;
    for(int i=0;i<N;i++)
    {
        for(int j=0;j<N;j++)
        {
            ans.a[i][j]=0;
            for(int k=0;k<N;k++)
            {
                ans.a[i][j]+=a.a[i][k]*b.a[k][j];
            }
            ans.a[i][j]%=mod;
        }
    }
    return ans;
}
Mat power(Mat a,int num)//(a^n)%mod  矩阵快速幂 
{
    Mat ans;
    ans.init();
    while(num)
    {
        if(num&1)
        {
            ans=mul(ans,a);
        }
        num>>=1;
        a=mul(a,a);
    }
    return ans;
}
Mat pow_sum(Mat a,int num)//(a+a^2+a^3....+a^n)%mod 矩阵的幂和
{
    int m;
    Mat ans,pre;
    if(num==1)
        return a;
    m=num/2;
    pre=pow_sum(a,m);
    ans=add(pre,mul(pre,power(a,m)));
    if(num&1)
        ans=add(ans,power(a,num));
    return ans;
}
void output(Mat a)//输出矩阵 
{
    for(int i=0;i<N;i++)
    {
        for(int j=0;j<N;j++)
        {
            printf("%d%c",a.a[i][j],j==N-1?'
':' ');
        }
    }
}
//----以上为矩阵快速幂模板-----// 
int main()
{
    int t,n,k,ans,i,j;
    scanf("%d",&t);
    while(t--)
    {
        scanf("%d%d",&n,&k);
        N=n;
        ans=0;
        Mat a,temp;
        for(i=0;i<N;i++)
        {
            for(j=0;j<N;j++)
            {
                scanf("%d",&a.a[i][j]);
            }
        }
        temp=power(a,k);
        for(i=0;i<N;i++)
        {
            ans=(ans+temp.a[i][i])%mod;
        }
        printf("%d
",ans);
    }
    return 0;
}
原文地址:https://www.cnblogs.com/wqkant/p/5409455.html