[NOI2013]矩陣遊戲(數列通項+費馬小定理)
阿新 • • 發佈:2020-09-23
Analysis
先把單獨一行拿出來看,設 \(f_1\) 是這一行的第一個元素,有 \(f_i=f_{i-1}*a+b\)。所以 \(f_m=f_1a^{m-1}+\frac{a^{i-1}-1}{a-1}b\)。如果不會的可以再去補一下高中數學。
然後設 \(g_i\) 是第 \(i\) 行的 \(f_m\),有 \(g_i=(g_{i-1}c+d)a^{m-1}+\frac{a^{i-1}-1}{a-1}b\),然後換個元又變成上面的式子,搞一搞就出來了。
但是 \(n,m\) 太大怎麼搞?我們有一個費馬小定理,\(a^{p-1}=1\pmod p,a<p\)。然後就可以降到 \(p\)
坑點:注意 \(a=1\) 時等比數列求和公式不存在,需要特判,而次時又需要模 \(p\) 的 \(n,m\),所以 \(n,m\) 兩個都要模。
namespace Solve{ const long long mod = 1e9 + 7; const int MAXL = 1000010; static char n[MAXL], m[MAXL]; static int lenn, lenm; static long long a, b, c, d; long long ksm(long long x, long long y) { long long ret = 1; while (y) { if (y & 1) ret = (ret * x) % mod; x = (x * x) % mod; y >>= 1; } return ret; } void BruteForcePlus() { long long MOD = mod - 1; long long nn = 0, mm = 0; long long nnn = 0, mmm = 0; for (int i = 1; i <= lenn; i++) nn = (nn * 10 + n[i] - '0') % MOD, nnn = (nnn * 10 + n[i] - '0') % mod; for (int i = 1; i <= lenm; i++) mm = (mm * 10 + m[i] - '0') % MOD, mmm = (mmm * 10 + m[i] - '0') % mod; if (nn == 0) nn = MOD; if (mm == 0) mm = MOD; long long y = c * ksm(a, mm - 1) % mod; long long x = ((ksm(a, mm - 1) - 1 + mod) * ksm(a - 1, mod - 2) % mod * b % mod + d * ksm(a, mm - 1) % mod) % mod; long long ans = (ksm(a, mm - 1) + (ksm(a, mm - 1) - 1 + mod) * ksm(a - 1, mod - 2) % mod * b % mod) % mod; if (a == 1) { x = ((mmm - 1) * b % mod + d + mod) % mod; ans = (1 + (mmm - 1) * b % mod + mod) % mod; } if (y == 1) ans = (ans + x * (nnn - 1) % mod + mod) % mod; else ans = (ans * ksm(y, nn - 1) % mod + (ksm(y, nn - 1) - 1 + mod) * ksm(y - 1, mod - 2) % mod * x % mod) % mod; print(ans); } void MAIN() { scanf("%s%s", n + 1, m + 1); scanf("%lld%lld%lld%lld", &a, &b, &c, &d); lenn = strlen(n + 1); lenm = strlen(m + 1); BruteForcePlus(); } } using namespace Solve;