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hdu 2971 (线性变换-矩阵乘法)

http://acm.hdu.edu.cn/showproblem.php?pid=2971

对于:f[n]=a*f[n-1]+b*f[n-2]....这类线性变换,构造变换矩阵,用矩阵乘法来做。

一般数会很大,结果mod一个整数。这里要注意变换矩阵中可能存在负数,需要求出关于mod的逆元来运算。

总结:线性变换 矩阵乘法 TLE处理


using namespace std;

long long c,n;
long long mod;
long long mtx[5][5];
long long e[5][5];
long long tmp[5][5];
long long r[5];
long long temp[5];


void init()
{
    mtx[
1][1]=1;mtx[1][3]=1;
    mtx[
2][1]=0;mtx[2][3]=1;
    mtx[
3][1]=0;mtx[3][2]=1;
    mtx[
3][3]=0;mtx[3][4]=0;
    mtx[
4][1]=0;mtx[4][3]=0;
    mtx[
2][2]=mtx[1][2]=4*c*% mod;
    mtx[
2][4]=mtx[1][4]=(mod-4*% mod) % mod;
    mtx[
4][4]=mod-1;mtx[4][2]=2*% mod;
    
return ;
}
void matrix_mul()
{
    
for (int i=1;i<=4;i++)
        
for (int j=1;j<=4;j++)
            tmp[i][j]
=mtx[i][j];
    
for (int i=1;i<=4;i++)
        
for (int j=1;j<=4;j++)
        {
            mtx[i][j]
=0;
            
for (int k=1;k<=4;k++)
            {
                mtx[i][j]
=(mtx[i][j]+tmp[i][k]*tmp[k][j]) % mod;

            }
        }
    
return ;
}

int main()
{

    
int t;
    scanf(
"%d",&t);
    
while (t--)
    {
        scanf(
"%lld%lld%lld",&c,&n,&mod);
        init();

        r[
1]=(c*c+1% mod;r[2]=c*% mod;
        r[
3]=1;r[4]=% mod;
        
if (n==1)
        {
            printf(
"%lld\n",1 % mod);
            
continue;
        }
        
if (n==2)
        {
            printf(
"%lld\n",r[1% mod);
            
continue;
        }
        n
-=2;
        
while (n)
        {
            
if (n&1)
            {
                
for (int i=1;i<=4;i++)
                    temp[i]
=r[i];
                
for (int i=1;i<=4;i++)
                {
                    r[i]
=0;
                    
for (int j=1;j<=4;j++)
                    {
                        r[i]
=(r[i]+temp[j]*mtx[i][j]) % mod;
                    }
                }
            }
            matrix_mul();
            n
>>=1;
        }
        printf(
"%lld\n",r[1% mod);
    }
    
return 0;
}

posted on 2012-08-08 09:41 wangs 阅读(433) 评论(0)  编辑 收藏 引用 所属分类: ACM-数学


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