hdu 2971 Tower(*矩阵乘法)



超时的代码:

#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<memory.h>
using namespace std;

struct node
{
	__int64 matrix[5][5];
}ma,e;
__int64 m,n;
node operator *(node x,node y)
{
	node temp;
	for(int i=1;i<=4;i++)
		for(int j=1;j<=4;j++)
		{
			temp.matrix[i][j]=0;
			for(int k=1;k<=4;k++)
				temp.matrix[i][j]+=(x.matrix[i][k]*y.matrix[k][j])%m;
			temp.matrix[i][j]%=m;
		}
	return temp;
}
node operator ^(node x,__int64 k)
{
	if(k==0)
		return e;

	node ans=e,p=x;
	while(k)
	{
		if(k&1)
		{
			ans=ans*p;
		}
		k=k/2;
		p=p*p;
	}
	return ans;
}
int main()
{
	__int64  t,a2;
	scanf("%I64d",&t);
	while(t--)
	{
		scanf("%I64d %I64d %I64d",&a2,&n,&m);//不是%d
		memset(ma.matrix,0,sizeof(ma.matrix));
		memset(e.matrix,0,sizeof(e.matrix));
		for(int i=1;i<=4;i++)
			for(int j=1;j<=4;j++)
			{
				if(i==j)
					e.matrix[i][j]=1;
			}
		if(a2==1)
		{
			printf("%I64d\n",n%m);
			continue;
		}
		a2=a2%m;

		ma.matrix[1][1]=(4*a2*a2)%m;
		ma.matrix[1][2]=(2-8*a2*a2)%m;
		ma.matrix[1][3]=(4*a2*a2)%m;
		ma.matrix[1][4]=-1;
		ma.matrix[2][1]=ma.matrix[3][2]=ma.matrix[4][3]=1;
		
        __int64 ans=1;
		__int64 a3=(2*a2*a2-1)%m;
		__int64 a4=(2*a2*a3-a2)%m;
		__int64 s1=1,s2=s1+a2*a2,s3=s2+a3*a3,s4=s3+a4*a4;
		if(n==2)
			printf("%I64d\n",s2%m);
		else if(n==3)
			printf("%I64d\n",s3%m);
		else if(n==4)
			printf("%I64d\n",s4%m);
		else
		{
			node temp=ma^(n-4);
			//__int64 ans=(temp.matrix[1][1]*s1+temp.matrix[1][2]*s2+temp.matrix[1][3]*s3+temp.matrix[1][4]*s4);
		    __int64 ans=0;
			ans=(temp.matrix[1][1]*s1)%m;
			if(ans<0)
				ans=(ans+m)%m;
			ans+=temp.matrix[1][2]*s2;
			if(ans<0)
				ans=(ans+m)%m;
			ans+=temp.matrix[1][3]*s3;
			if(ans<0)
				ans=(ans+m)%m;
			ans+=temp.matrix[1][4]*s4;
			if(ans<0)
				ans=(ans+m)%m;
			printf("%I64d\n",ans);
		}
	}
	//system("pause");
	return 0;
}

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