整数的快速幂和矩阵的快速幂

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//1.整数的快速幂 m^n  % k 的快速幂:
long long  quickpow(long long   m , long long   n , long long   k)
{
    long long   ans = 1;
    while(n)
    {
        if(n&1)//如果n是奇数
            ans = (ans * m) % k;
        n = n >> 1;//位运算“右移1类似除2”
        m = (m * m) % k;
    }
    return ans;
}
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//2.矩阵快速幂:
//定义一个矩阵类,例如求(A^n)%mod
class Matrix
{
  public:
    long long m[MAXN][MAXN];
//二维数组存放矩阵
    Matrix() {}
    //对数组的初始化
    void init(long long  num[MAXN][MAXN])
    {
        for(int i = 0 ; i < MAXN ; i++)
        {
            for(int j = 0 ; j < MAXN ; j++)
            {
                m[i][j] = num[i][j];
            }
        }
    }
    //重载矩阵的乘法运算
    friend Matrix operator*(Matrix &m1 ,Matrix &m2)
    {
        int i, j, k;
        Matrix temp;
        for (i = 0; i < MAXN; i++)
        {
            for (j = 0; j < MAXN; j++)
            {
                temp.m[i][j] = 0;
                for(k = 0 ; k < MAXN ; k++)
                    temp.m[i][j] += (m1.m[i][k] * m2.m[k][j])%mod;
                    temp.m[i][j] %= mod;
                 //注意每一步都进行取模
            }
        }
        return temp;
    }
    //矩阵的快速幂

    friend Matrix quickpow(Matrix &M , long long n)
    {
        Matrix tempans;
        //初始化为单位矩阵
        //初始化
        for(int i = 0 ; i < MAXN ; i++)
        {
            for(int j = 0 ; j < MAXN ; j++)
            {
                if(i == j)
                    tempans.m[i][j] = 1;
                else
                    tempans.m[i][j] = 0;
            }
        }
        //快速幂(类似整数)
        while(n)
        {
            if(n & 1)
                tempans = tempans * M;
         //已经重载了*
            n = n >> 1;
            M = M * M;
        }
        return tempans;
    }
};
//*********************************************************//

int main()
{
    Matrix A , ans;
    long long T , n , k , sum;
//数据类型为long long
    long long num[MAXN][MAXN];
//输入的数据存入数组
    scanf("%lld" , &T);
    while(T--)
    {
        scanf("%lld%lld\n", &n , &k);
        memset(num , 0 , sizeof(num));
        for(int i = 0 ; i < n ; i++)
        {
            for(int j = 0 ; j < n ; j++)
                scanf("%lld" , &num[i][j]);
        }
        A.init(num);//初始化A矩阵
        ans = quickpow(A , k);//求出矩阵的快速幂
    }
}


 

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