HDU - 233 Matrix

时间:2023-03-09 19:14:57
HDU - 233 Matrix

原题地址:http://acm.hdu.edu.cn/showproblem.php?pid=5015

解题思路:一看到题目,感觉是杨辉三角形,然后用组合数学做,不过没想出来怎么做,后来看数据+递推思想,感觉可能是矩阵快速幂,可惜一直不知道a*10+3的 +3怎么处理,果然还是图样图森破啊!如果矩阵能搞出来的话,后面的就简单了,真可惜一直到比赛结束也没想出来,看来这种矩阵的题目做的太少了,真后悔线性代数没有认真学。。

今天晚上又想了一会,完全可以把+3那个放到新的一阶矩阵上,值始终等于3,那么对于233->2333->23333就可以得到矩阵:

1 0

1 10

把这个矩阵和(3,233)相乘就可以得到(3,2333),再乘就得到(3,23333)依次类推。

对于题目中的n,可以构造一个(n+2)*(n+2)的矩阵,可以推出递推矩阵:

1 0 0 0 0.....

1 10 0 0 0...

1 10 1 0 0...

1 10 1 1 0 ...

1 10 1 1 1 ...

前i行的后(i-1)个元素都是0,从第2行开始的每一行的第二个元素都是10,其他都是1。

然后把这个矩阵求p次幂,(用矩阵快速幂)再求出初始向量,最后把向量和刚刚的矩阵快速幂结果相乘,取出结果的最后一个数就是答案啦!

 #include<stdio.h>
#include<math.h>
#include<string.h>
#include<iostream>
#include<algorithm>
#define FOR(i,n) for(i=0;i<(n);i++)
#define CLR(a) memset(a,0,sizeof(a))
#define CIN(a) scanf("%d",&a)
using namespace std;
#define N 15
#define M 15
#define K 6
using namespace std;
typedef long long ll;
struct matrix
{
ll m[N][M];
int row,col;
};
matrix A,B,C,ANS;
matrix& matrix_mul(matrix &a,matrix &b,ll p,matrix &ans)//a,b矩阵相乘每个数模p
{
for(int i=;i<a.row;i++)
for(int j=;j<b.col;j++)
ans.m[i][j]=;
ans.row=a.row;
ans.col=b.col;
/*for(int i=0;i<a.row;i++)
for(int j=0;j<a.col;j++)
if(j<a.col-1)
printf("%d ",a.m[i][j]);
else printf("%d\n",a.m[i][j]);
cout<<endl;*/
for(int i=;i<a.row;i++)
for(int k=;k<a.col;k++)
{
for(int j=;j<b.col;j++)
ans.m[i][j]=(ans.m[i][j]+a.m[i][k]*b.m[k][j])%p;
}
return ans;
}
void print(matrix& a)
{
printf("->%d %d\n",a.row,a.col);
for(int i=;i<a.row;i++)
for(int j=;j<a.col;j++)
if(j<a.col-)
printf("%d ",a.m[i][j]);
else printf("%d\n",a.m[i][j]);
cout<<endl;
}
matrix z;
matrix &fast_matrixt_mul_mod(matrix &a,int b,ll p,matrix &ans)//矩阵a的b次方模p
{
for(int i=;i<N;i++)
for(int j=;j<M;j++)
if(i==j)ans.m[i][j]=;
else ans.m[i][j]=;
ans.row=a.row;
ans.col=a.col;
//cout<<"=="<<endl;
while(b)
{
if(b&)
{
b--;
ans=matrix_mul(ans,a,p,z);//ans=ans*a%m;
}
else
{
b/=;
a=matrix_mul(a,a,p,z);//a=a*a%m;
}
/*for(int i=0;i<ans.row;i++)
for(int j=0;j<ans.col;j++)
if(j<ans.col-1)
printf("%d ",ans.m[i][j]);
else printf("%d\n",ans.m[i][j]);
cout<<endl;*/
}
return ans;
}
matrix Mat,vec,ans;
#define mod 10000007
int main()
{
int n,p,i,j;
while(scanf("%d%d",&n,&p)!=EOF)
{
vec.row=n+;
vec.col=;
vec.m[][]=;
vec.m[][]=;
for(i=;i<=n+;i++)
{
scanf("%I64d",&vec.m[i][]);
}
Mat.col=Mat.row=n+;
CLR(Mat.m);
for(i=;i<=n+;i++)
{
for(j=;j<=i;j++)
{
if(j!=)Mat.m[i][j]=;
else Mat.m[i][j]=;
}
}
//print(Mat);
fast_matrixt_mul_mod(Mat,p,mod,ans);
matrix_mul(ans,vec,mod,Mat);
//print(Mat);
printf("%I64d\n",Mat.m[n+][]);
}
return ;
}