hdu 2604 Queuing 矩阵

#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <cmath>
#include <iostream>
#include <algorithm>
using namespace std;
#define LL long long
int mod;
int a[4][4]={
            { 1, 1, 1, 1},
            { 1, 1, 0, 0},
            {-1, 0,-1, 0},
            {-1, 0, 0, 0}
};
struct matrix{
    int f[4][4];
};
matrix mul(matrix a,matrix b)
{
    matrix c;
    memset(c.f,0,sizeof(c.f));
    int i,j,k;
    for(k=0;k<4;k++)
    {
        for(i=0;i<4;i++)
        {
            if(!a.f[i][k])continue;
            for(j=0;j<4;j++)
            {
                if(!b.f[k][j])continue;
                c.f[i][j]=(c.f[i][j]+a.f[i][k]*b.f[k][j])%mod;
            }
        }
    }
    return c;
}
matrix pow_mod(matrix a,int b)
{
    matrix s;
    int i,j;
    for(i=0;i<4;i++)
        for(j=0;j<4;j++)
        s.f[i][j]=(i==j?1:0);
    while(b)
    {
        if(b&1)
            s=mul(s,a);
        a=mul(a,a);
        b=b>>1;
    }
    return s;
}
int main()
{
    int n;
    while(cin>>n>>mod)
    {
        if(n==0)
        {
            cout<<0<<endl;
            continue;
        }
        matrix e;
        int i,j;
        memcpy(e.f,a,sizeof(a));
        /*for(i=0;i<4;i++)
        {
            for(j=0;j<4;j++)
                cout<<e.f[i][j]<<" ";
            cout<<endl;
        }*/
        e=pow_mod(e,n-1);
        int ans=0;
        ans=(e.f[0][0]+e.f[1][0]+e.f[0][1]+e.f[1][1])%mod;
        cout<<(ans+mod)%mod<<endl;//ans会出现负的
    }
    return 0;
}
/*
    矩阵状态，f[i][j]表示长度为i的以j结尾不是O-queue的方案数(j=f,m,ff,fm)
          f m ff fm
     f  | 1 1  1 1|
     m  | 1 1  0 0|
     ff |-1 0 -1 0|
     fm |-1 0  0 0|
     f[i][f]=f[i-1][f]+f[i-1][m]-f[i-1][ff]-f[i-1][fm],要减去以ff和fm结尾的，因为不能出现fff，fmf
*/