首页 > 代码库 > uva 10870 Recurrences

uva 10870 Recurrences

题目链接:链接。。。。

思路:就是构造一个矩阵

 f[n]=a1*f[n-1]+a2*f[n-2]+...+ad*f[n-d];
    由于n太大,不能直接递推,需要用矩阵快速幂来解决,时间复杂度为O(d^3logn)
    举例,d=5的矩阵关系式为:
                |a1 a2 a3 a4 a5|                 | f[n]     |      | f[n+1] |  
                |1                      |                 | f[n-1]  |      | f[n]    |  
                |     1                 |  *              | f[n-2]  | =   | f[n-1] | (空白处为0)
                |          1            |                 | f[n-3]  |      | f[n-2] |
                |              1        |                 | f[n-4]  |      | f[n-3] |


code:

#include <cstdio>
#include <iostream>
#include <cstring>
#include <algorithm>

using namespace std;

typedef long long LL;

struct  matrix
{
	LL x[20][20];
	friend matrix operator*(matrix &a,matrix &b);
	friend matrix operator^(matrix a,LL b);
};

int n,d;
LL mod;

matrix operator*(matrix &a,matrix &b)  //矩阵乘法
{
    int i,j,k;
    matrix c;
    for(i=1;i<=d;i++)
    {
        for(j=1;j<=d;j++)
        {
            c.x[i][j]=0;
            for(k=1;k<=d;k++)
            {
                c.x[i][j]=(c.x[i][j]+(a.x[i][k]*b.x[k][j])%mod)%mod;
            }
        }
    }
    return c;
}

matrix operator^(matrix a,LL k)    //矩阵快速幂
{
    matrix unit;
    memset(unit.x,0,sizeof(unit.x));
    for(int i=0;i<20;i++)
        unit.x[i][i]=1;
    while(k)
    {
        if(k&1) unit=unit*a;
        a=a*a;
        k=k/2;
    }
    return unit;
}

matrix S,F;

int main(int argc, char const *argv[])
{
	while(scanf("%d%d%lld",&d,&n,&mod)==3)
	{
	    if(d==0&&n==0&&mod==0) break;
	    int i;

	    memset(S.x,0,sizeof(S.x));
        for(i=2;i<=d;i++)
        {
            S.x[i][i-1]=1;
        }
        for(i=1;i<=d;i++)
        {
            scanf("%lld",&S.x[1][i]);
            S.x[1][i]%=mod;
        }
        memset(F.x,0,sizeof(F.x));
        for(i=d;i>0;i--)
        {
            scanf("%lld",&F.x[i][1]);
            F.x[i][1]%=mod;
        }
        S=S^(n-d);
        F=S*F;
        printf("%lld\n",F.x[1][1]%mod);
	}
	return 0;
}


uva 10870 Recurrences