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hdu 1757 A Simple Math Problem (矩陣快速冪)

題目連結:hdu 1757

題意:見連結。

題解:直接構造矩陣,然後弄個矩陣快速冪就行了。

 

{\color{Red} \begin{bmatrix} a0& a1& a2& a3& a4& a5& a6& a7& a8& a9\\ 1& & & & & & & & & \\ & 1& & & & & & & & \\ & & 1& & & & & & & \\ & & & 1& & & & & & \\ & & & & 1& & & & & \\ & & & & & 1& & & & \\ & & & & & & 1& & & \\ & & & & & & & 1& & \\ & & & & & & & & 1& \end{bmatrix}} *{\color{Red} \begin{bmatrix} F(k-1)\\ F(k-2)\\ F(k-3)\\ F(k-4)\\ F(k-5)\\ F(k-6)\\ F(k-7)\\ F(k-8)\\ F(k-9)\\ \end{bmatrix}}={\color{Red} \begin{bmatrix} F(k)\\ F(k-1)\\ F(k-2)\\ F(k-3)\\ F(k-4)\\ F(k-5)\\ F(k-6)\\ F(k-7)\\ F(k-8)\\ \end{bmatrix}}       

 

 

{\color{Red} \begin{bmatrix} a0& a1& a2& a3& a4& a5& a6& a7& a8& a9\\ 1& & & & & & & & & \\ & 1& & & & & & & & \\ & & 1& & & & & & & \\ & & & 1& & & & & & \\ & & & & 1& & & & & \\ & & & & & 1& & & & \\ & & & & & & 1& & & \\ & & & & & & & 1& & \\ & & & & & & & & 1& \end{bmatrix}^{k-9}}*{\color{Red} \begin{bmatrix} F9\\ F8\\ F7\\ F6\\ F5\\ F4\\ F3\\ F2\\ F1\\ F0 \end{bmatrix}}={\color{Red} \begin{bmatrix} F(k)\\ F(k-1)\\ F(k-2)\\ F(k-3)\\ F(k-4)\\ F(k-5)\\ F(k-6)\\ F(k-7)\\ F(k-8)\\ F(k-9) \end{bmatrix}}

 

程式碼如下:

#include<cstdio>
#include<algorithm>
#include<cstring>

using namespace std;

typedef long long LL;

int mod;

struct mat
{
    LL a[15][15];
};

int num[15];

mat mat_mul(mat x,mat y)
{
    mat res;

    for(int i=0;i<10;i++)
    {
        for(int j=0;j<10;j++)
        {
            res.a[i][j]=0;
            for(int k=0;k<10;k++)
                res.a[i][j]=(res.a[i][j]+x.a[i][k]*y.a[k][j])%mod;
        }
    }
    return res;
}

mat mat_pow(int n)
{
    mat c,res;

    memset(c.a,0,sizeof(c.a));
    memset(res.a,0,sizeof(res.a));

    for(int i=0;i<10;i++) ///初始化要相乘的矩陣
        c.a[0][i]=num[i];
    for(int i=1;i<10;i++)
        c.a[i][i-1]=1;

    for(int i=0;i<10;i++) ///單位陣
        res.a[i][i]=1;

    while(n)
    {
        if(n&1) res=mat_mul(res,c);
        c=mat_mul(c,c);
        n>>=1;
    }

     return res;


}

int main()
{
    int k,n;

    while(~scanf("%d%d",&k,&mod))
    {

        for(int i=0;i<10;i++)
            scanf("%d",&num[i]);

            if(k<10){
                printf("%d\n",k);continue;
            }

        mat result;

        result=mat_pow(k-9); ///計算矩陣

        LL sum=0;

        for(int i=0;i<10;i++)
            sum=(sum+result.a[0][i]*(9-i))%mod;

        printf("%lld\n",sum);

    }
    return 0;
}