【矩阵快速幂】ZOJ 3690 Choosing number

矩阵快速幂。。。顾名思义就是利用矩阵的结合律来进行快速幂运算。。。嘛,笔者也是做这道题两小时前把矩阵快速幂搞明白了的。。。所以其实还不熟= =


题目地址:http://acm.zju.edu.cn/onlinejudge/showProblem.do?problemCode=3690


首先我们的思路是建立矩阵的转换式,由题意可知在n个数中只有大于k的数字才能相邻,那么其实就是大于k的数字可以随便放啦。

所以令当前选择的数字大于k的部分为a,小于k的部分为b;则有:

                          | m-k        m-k   |                          |    An      |                                |    An+1   |

                          |   k            k-1   |              *           |   An+1  |               =               |    An+2   |              (原谅我不会画矩阵。。。)

然后就是这样,代码如下


#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<algorithm>
#include<cstring>
#define LL long long

using namespace std;

struct mat
{
    LL a,b;
    LL c,d;
}ans,w;

LL n,m,k;
const int mod=1000000007;

mat mix(mat a,mat b)
{
    mat ans;
    ans.a=(a.a*b.a+a.b*b.c)%mod;
    ans.b=(a.a*b.b+a.b*b.d)%mod;
    ans.c=(a.c*b.a+a.d*b.c)%mod;
    ans.d=(a.c*b.b+a.d*b.d)%mod;
    return ans;
}

int main()
{
	while(~scanf("%lld%lld%lld",&n,&m,&k))
	{
	    w.a=w.b=m-k;
	    w.c=k;
	    w.d=k-1;
	    ans.a=ans.d=1;
	    ans.b=ans.c=0;

        n--;
	    while(n)
        {
            if(n&1) ans=mix(w,ans);
            w=mix(w,w);
            n=n>>1;
            //cout<<ans.a<<" "<<ans.b<<endl;
            //cout<<ans.c<<" "<<ans.d<<endl<<endl;
        }

        printf("%lld\n",((ans.a+ans.c)*(m-k)%mod+(ans.b+ans.d)*k%mod)%mod);
	}
	return 0;
}


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