HDU 5015 233 Matrix / 2014 ACM/ICPC Asia Regional Xi'an Online

題目: LINK  

此題可以用矩陣快速冪做


用行向量[a1, b2, a3, a4, .... 233, 3] ,n+2個元素
再構造n+2 的方陣
1  1  1  1 ..... 0  0
0  1  1  1 ..... 0  0
0  0  1  1 ..... 0  0
0  0  0  1 ..... 0  0
  ................
1  1  1  1 ..... 10 0
0  0  0  0 ..... 1  1
左上角的n大小的方陣是上三角行的,多加的兩列是爲了控制233....33的,每次都可以算出來,
求方陣的m次冪,用初始行向量乘以結果方陣的第n列,就是結果了.
模擬一下就知道爲什麼這麼做了.

#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <algorithm>
#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>
#include <cmath>
#include <queue>
#include <map>
#include <set>
using namespace std; 
#define INF 1000000000
typedef __int64 LL; 
#define N 15
LL n, m, num[N]; 
#define mod 10000007
struct node {
	LL mat[N][N]; 
}; 
node mul(node x, node y)  
{  
    node ret;  
    memset(ret.mat, 0, sizeof(ret.mat));  
    for(int i=1; i<=n+2; i++) {  
        for(int j=1; j<=n+2; j++) {  
            for(int k = 1; k<=n+2; k++) {  
                ret.mat[i][j] += x.mat[i][k]*y.mat[k][j];  
                ret.mat[i][j] %= mod;  
            }  
        }  
    }  
    return ret ;  
}  
node pow_(node x, LL y)  
{  
    node ret; 
	for(int i = 0; i <= n+2; i++) {
		for(int j = 0; j <= n+2; j++) {
			if(i == j) ret.mat[i][j] = 1; 
			else ret.mat[i][j] = 0; 
		}
	}
    while(y) {  
        if(y&1) {  
            ret = mul(ret, x);  
        }  
        y>>=1;  
        x = mul(x, x);  
    }  
    return ret;  
}  
int main() 
{
#ifndef ONLINE_JUDGE
	freopen("in.txt", "r", stdin); 
#endif // ONLINE_JUDGE
	while(scanf("%I64d%I64d", &n, &m) != EOF) {
		for(int i = 1; i <= n; i++) scanf("%I64d", &num[i]); 
		node S;
		memset(S.mat, 0, sizeof(S.mat)); 
		for(int i = 1; i <= n; i++) {
			for(int j = n; j >= i; j--) S.mat[i][j] = 1; 
		}
		for(int i = 1; i <= n; i++) S.mat[n+1][i] = 1; 
		S.mat[n+1][n+1] = 10; 
		S.mat[n+2][n+1] = S.mat[n+2][n+2] = 1; 
		S = pow_(S, m); 
		LL ans = 0; 
		for(int i = 1; i <= n; i++) ans += num[i] * S.mat[i][n] % mod, ans %= mod; 
		ans += (LL)233 * S.mat[n+1][n]; ans %= mod; 
		ans += (LL) 3 * S.mat[n+2][n]; ans %= mod; 
		printf("%I64d\n", ans); 
	}
	return 0; 
}


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