zoj 3690 Choosing number 递推+矩阵快速幂

#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <cmath>
#include <vector>
#include <iostream>
#include <algorithm>
using namespace std;
#define LL long long
const LL mod=1e9+7;
struct matrix{
    LL f[2][2];
};
matrix mul(matrix a,matrix b)//矩阵乘法
{
    matrix c;
    LL i,j,k;
    memset(c.f,0,sizeof(c.f));
    for(i=0;i<2;i++)
    {
        for(j=0;j<2;j++)
            for(k=0;k<2;k++)
                c.f[i][j]=(c.f[i][j]+a.f[i][k]*b.f[k][j])%mod;
    }
    return c;
}
matrix ksm(matrix e,LL n)//快速幂
{
    matrix s;
    s.f[0][0]=s.f[1][1]=1;
    s.f[0][1]=s.f[1][0]=0;
    while(n)
    {
        if(n&1)
            s=mul(s,e);
        e=mul(e,e);
        n=n>>1;
    }
    return s;
}
matrix e;
int main()
{
    LL n,m,k;
    while(cin>>n>>m>>k)
    {
        e.f[0][0]=m-k;e.f[0][1]=k;
        e.f[1][0]=m-k;e.f[1][1]=k-1;
        e=ksm(e,n-1);
        LL ans;
        ans=((m-k)*e.f[0][0]+k*e.f[1][0]+(m-k)*e.f[0][1]+k*e.f[1][1])%mod;
        cout<<ans<<endl;
    }
    return 0;
}
/*
    回顾矩阵题，再写了遍(把转的删了，嘿嘿)，下面说明下思路：
    
    f[i]，表示前i-1个人的选择，且第i个人选择大于k的值
    g[i], 表示前i-1个人的选择，且第i个人选择小于k的值
    可得到递推式
    f[i]=(m-k)*f[i-1]+(m-k)*g[i-1]
    g[i]=k*f[i-1]+(k-1)*g[i-1]
    可得到矩阵：
    |f[i] g[i]|=|f[i-1] g[i-1]|*|m-k k  |
                                |m-k k-1|
                                
       |f[n] g[n]|=|f[1] g[1]|* |m-k k  |^(n-1)
                                |m-k k-1|
    ans=f[n]+g[n];
*/